La bomba física

70º 53’ Nord, 122º 45’ Oest. La vida a l’Amundsen es divideix en períodes de 6 setmanes anomenats, per una raó que encara ningú no ha estat capaç d’aclarir-me, legs. Dijous vinent s’acaba la leg 9 i la majoria de científics a bord (uns 40), així com la majoria de la tripulació (uns 30), abandonen el vaixell i són substituïts. La majoria dels científics amb els quals he conviscut durant aquesta darrera meitat de la leg 9 es dediquen, fonamentalment, a estudiar la part biològica de l’Àrtic. En aquests moments, a l’Amundsen, es poden comptar amb els dits d’una mà els científics que n’estudien la part purament física. Una d’aquestes persones és la Sílvia, una argentina nòmada que actualment està acabant el seu doctorat sobre oceanografia física a la Universitat de Miami.

La Sílvia està interessada a mesurar i modelitzar el flux de CO₂ des de l’aire de l’atmosfera fins a l’aigua de l’Oceà Àrtic, considerant només la part física del problema És a dir, pretén mesurar la quantitat de CO₂ que l’aigua absorbeix de l’aire i estudiar de quines variables físiques depèn aquesta quantitat, sense tenir en compte el CO₂ absorbit pel fitoplàncton. Això és el que s’anomena bomba física de CO₂. Per aconseguir-ho, la Sílvia utilitza tres dispositius: un aparell que mesura la quantitat de CO₂ a l’aire, una torre amb una estació meteorològica situada a la proa del vaixell que recull les dades de temperatura, pressió, humitat i velocitat del vent, i un aparell anomenat LAWAS que, mitjançant una sèrie de raigs làser, mesura el pendent de les onades, és a dir, la forma de la superfície de l’aigua.



L’objectiu final de totes aquestes mesures, com el de la major part de la ciència que es fa a l’Amundsen, és elaborar un model que tingui capacitat de predicció, és a dir que, donades unes certes condicions, permeti calcular l’intercanvi de CO₂ aire-aigua que es pot esperar. Aconseguir aquest model no és difícil com sembla, sinó que ho és molt més. La gran quantitat de factors que intervenen en el procés es combina amb unes equacions matemàtiques endimoniades. És, d’alguna manera, com predir el temps a llarg termini. Per molt acurades que siguin les observacions i els models, les equacions matemàtiques necessàries per descriure el sistema contenen unes limitacions intrínseques molt difícils de resoldre. Actualment hi ha tres tipus de models per descriure el flux de CO₂ aire-aigua, basats, respectivament, en la velocitat del vent, la turbulència de l’aire i els pendents de les onades. La Sílvia espera aportar nova informació que permeti millorar aquests models, mesurant les aigües fredes que solca l’Amundsen perquè són precisament aquestes aigües les que tenen més capacitat d’absorbir gasos. I és així a causa de la seva baixa temperatura.



Per entendre per què l’aigua freda accepta més gas cal saber que la temperatura no és més que una mesura del moviment de les molècules d’un cos. Qualsevol objecte que es troba a més de -273ºC, la temperatura mínima temperatura possible, està format per molècules que vibren, més intensament com més alta és la temperatura. Per tant, en l’aigua freda, sense tenir en compte corrents ni onades, les molècules d’aigua es mouen, o vibren, més lentament que en l’aigua calenta. Quan una molècula de gas s’apropa a la superfície de l’aigua, li és més fàcil penetrar una paret de molècules que es mouen lentament que no pas una barrera de molècules movent-se frenèticament. És com si col·loquem unes quantes persones davant d’una porteria i fem que moguin els braços contínuament. Com més ràpidament els moguin, més difícil serà marcar un gol amb una pilota a la porteria.




Si aquests models funcionen correctament, es poden integrar en models més generals de circulació atmosfèrica que, al seu tomb, es poden integrar en models climàtics encara més generals. És a dir que, finalment, el que es pretén és determinar la contribució de la capacitat dels oceans per absorbir CO₂ en l’evolució del clima global. Una tasca interessant donat el nostre escenari d’augment de CO₂ atmosfèric, i, sens dubte, tant difícil com ambiciosa.