El director del Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) de las UTFSM, Dr. Francisco Cereceda y el glaciólogo e investigador asociado al CETAM, Dr. Gonzalo Barcaza, relatan su experiencia en la Expedición Científica Antártica (ECA 59), en el marco del proyecto RT 43-21, del Instituto Chileno Antártico (INACH), durante las primeras semanas de enero 2023.

¿Qué lugares pudieron visitar?

FC: “Nos trasladamos en avión desde Santiago a Punta Arenas, en donde estuvimos un día realizando una inducción en las dependencias del INACH. En esta actividad pudimos conocer los protocolos del viaje y los detalles de la travesía. Luego, en la noche nos trasladamos en un avión a reacción de la línea aérea DAP, desde Punta Arenas hasta la Base del INACH Profesor Julio Escudero, en la isla Rey Jorge (bahía Fildes), en la Península Antártica.  Desde ahí nos embarcamos recién a las 3 de la madrugada en el Rompehielos Betanzos durante las 2 semanas que duró la travesía. En total visitamos 12 sitios, en donde obtuvimos más de 60 muestras de nieve y hielo, a lo largo de más 180 km”.

¿Qué actividades realizaron?

GB: “Recopilamos muestras de nieve en todos los puntos que teníamos planeados. En tres de ellos tomamos muestras de hielo, en una ocasión directamente desde un témpano de hielo flotante por medio de un bote zodiac en las cercanías de la costa, algo realmente inédito. Esto lo realizamos porque no se podía desembarcar en la costa por el oleaje y, por eso, debimos cambiar nuestro plan inicial y tomar muestras de hielo en vez de nieve desde este iceberg”.

FC: “Uno de los objetivos del proyecto era la realización de un monitoreo de meteorología y albedo, aerosoles (PM10; PM2.5 y PM1.0, así como distribución de partículas entre 0,26 y 34 um en 30 canales distintos y Black Carbon-BC) y contaminantes gaseosos (CO, NO, NO₂, O₃, H₂S, SO₂, NH₃, VOCs y NMHC). Para cumplir lo anterior, se instaló una estación de monitoreo de calidad del aire y meteorología en la cubierta del rompehielos Betanzos y también cuando bajamos a tierra en los diferentes sitios de monitoreo para recolectar muestras de nieve. El transecto de este año se desarrolló en la parte este de la Península Antártica, el lado más sensible y afectado por el cambio climático, que ya ha experimentado un aumento de T° de aproximadamente +2°C. De hecho, en general había poca nieve, lo que hizo más complicado la logística de esta expedición. Las posibilidades de instalar una estación de monitoreo completa en algunos de los sitios de muestreo de la transecta preseleccionados, estaba determinado por las condiciones meteorológicas imperantes y el tiempo disponible para montar los equipos de monitoreo atmosférico  y meteorología"

"Algunos de los puntos que destacan donde pudimos realizar lo anterior es en Isla Ross, Pinguin Point y Base O'Higgins, en este último punto se incluyeron medidas obtenidas con el radiómetro, el cual permite medir el albedo de la nieve".

"Esto último es muy interesante, puesto que en algunas partes encontramos incluso nieve de colores rosada, verde y azul, lo que muy probablemente se deba a la presencia de microorganismos, como bacterias y/o microalgas, que modificarán por supuesto el albedo de la nieve, generando lo que se denomina “bioalbedo”. Es importante señalar que en algunos de los sitios visitados la T° superficial sobre la nieve fue muy alta e inusual, llegando a medirse hasta 8°C, lo que fomentaría estos  afloramiento de microorganismos que literalmente pintan la nieve de colores, cambiando dramáticamente sus propiedades reflectivas” 

¿Tuvieron contratiempos?

GB: “No tuvimos mayores contratiempos. Sin embargo, hay que destacar que estuvieron presentes las dificultades propias de trabajar en una zona extrema, como lo es la Península Antártica.”

“Es primera vez que se realizan este tipo de mediciones en esta zona de la Península Antártica, en donde para el Rompehielos están presentes las dificultades propias de zonas polares, particularmente de la navegación en el Paso Antártico, que es el lugar donde se rodea la Península, un lugar donde había presencia de grandes témpanos de hielo, los cuales pudimos pasar sin ningún problema ni riesgo para la navegación”.

“Lo más delicado y de cuidado eran las aproximaciones en bote zodiac desde el Rompehielos hasta la playa, porque son lugares que habitualmente están habitados por animales como pingüinos y otras aves, focas y elefantes marinos, por lo que hay que tener especial precaución de no alterar con estas maniobras los ecosistemas naturales. Además, estos sectores no están libres de hielo en la costa debido a la presencia de  un tipo de hielo llamado “slush” (hielo fragmentado en grandes cantidades), el cual dificultaba la aproximación del bote tanto para bajar a la playa como en la maniobra de regreso al barco”. 

“También realizamos algunos descensos desde el barco a los lugares de recolección en helicóptero, en donde estaban presentes los riesgos propios de volar en un lugar con vientos extremos, vientos cruzados y el aterrizaje en puntos nuevos, sin aseguramiento previo. Sin embargo, pudimos realizar todos los vuelos proyectados con anterioridad, lo cual fue muy bueno en términos de nuestro trabajo y de los objetivos trazados”.

FC: "Una de las situaciones más complicadas y peligrosas que experimentamos fue debido a un evento climático extremo que tuvimos durante la travesía en el rompehielos, con ráfagas de vientos sobre los 150 km/h que literalmente hizo colapsar la estación de monitoreo de meteorología y calidad del aire que habíamos instalado en el barco. Una mañana durante el desayuno la tripulación nos avisó que nuestra estación había desaparecido, corrimos como estábamos a verificar la situación y efectivamente el trípode que sostenía los instrumentos se había caído sobre la cubierta y todos los instrumentos estaban en el suelo del barco, afortunadamente, enmarañados entre ellos gracias a los amarres y otros elementos de sujeción que habíamos puesto de manera extraordinaria por seguridad la noche anterior, puesto que el informe meteorológico indicaba posibles tormentas de vientos para las próximas horas". 

"Los equipos realmente estuvieron a centímetros de irse por la borda, ya que fueron detenidos por el borde de la cubierta, hubiera sido una pérdida irreparables en esas circunstancias, dejándonos sin más mediciones por el resto del viaje. Tuvimos que buscar otro lugar dentro de la proa del barco, menos expuesta y a menor altura, asegurando aún más el trípode y los instrumentos para soportar las implacables condiciones climáticas de la travesía. Bajo esas condiciones adversas, tuvimos que reinstalar todo nuevamente para no perder los valiosos datos que estábamos empeñados en obtener durante la expedición".

¿Con qué sorpresas se encontraron?

GB: “Personalmente, lo que más me sorprendió es la sequedad del sector este de la Península Antártica, no tengo ningún antecedente para señalar que estaba particularmente seco, pero la impresión de los otros científicos (y militares) que habitualmente visitan aquellos lugares donde están emplazadas las bases chilenas, es que el sector que visitamos esta vez era un uno particularmente más seco”. 

“Podríamos decir que el sector oeste de la Península Antártica es más húmedo mientras que el sector este es más seco, un fenómeno muy similar al que se presenta en la Patagonia, Tierra del Fuego, en la estepa fría trasandina. Estos lugares son afectados por fuertes vientos catabáticos, lo cual dificulta la acumulación de nieve.” 

“Lo otro que me llamó la atención es la poca cantidad de témpanos visibles, ya las grandes plataformas de hielo en el sector este ya colapsaron. Entiéndase: una menor la cantidad de témpanos disponibles para flotar en el mar pues las plataformas ya colapsaron en el pasado. Lo que significa que algunos glaciares ya están terminando en tierra y hay menor generación de actividad frontal, que dificulta la navegación. Eso me llamó la atención, respecto de mi experiencia vivida en una expedición anterior en el año 1999”. 

FC: "A pesar de que nuestras expectativas era encontrar durante esta travesía sectores de nieve mucho más prístina, (es decir libre de contaminantes, como por ejemplo el Black Carbon (BC)), que en el sector oeste, en donde hay más bases, mucha más actividad turística y de tráfico de naves; en el sector este, encontramos muchos lugares con nieve cerca de glaciares en donde la nieve estaba muy impactada por el material detrítico de la zona periglaciar y de la morrena del propio glaciar, el material era bastante grueso, granulado y por supuesto del color del terreno, oscuro, muy probablemente propio de un origen volcánico, algo que tendremos por supuesto que investigar".

"Con seguridad los fuertes vientos de la zona hacen que este material se resuspenda desde esta zonas libres de nieve y se deposite en las zonas limpias. Este material sin duda está modificando las características radiativas de la nieve de estos lugares y aunque natural, es posible que tenga igualmente un fuerte impacto en la modificación del albedo de la criósfera de esta parte de la Península Antártica. Quizás lo anterior, sea en parte responsable del aumento de la temperatura de esta zona de la península y esté generando un efecto de retroalimentación negativo en cuanto a la pérdida de reflexión de la nieve y el hielo de esta zona, favoreciendo un retroceso acelerado de la criósfera".   

¿Qué fue lo más difícil del viaje?

GB: “Lo más difícil de la expedición fueron las condiciones de trabajo, las cuales fueron bastante extenuantes porque no había noche, había prácticamente 24 horas de luz. El barco a veces navegaba durante el día entre punto y punto, debido a las condiciones climáticas, y para realizar nuestras mediciones teníamos que desmontar equipos para después montarlos en la playa, entonces teníamos que estar permanentemente al pendiente de las condiciones de trabajo y los horarios no eran los más normales, en otras palabras, navegábamos de día y trabajábamos casi de tarde-noche, pero lo importante era poder cumplir los objetivos” 

“Eso te altera los horarios, las horas de sueño, de descanso y todo, en definitiva. Por lo tanto, estuvimos ahí 24/7 pendientes de la navegación, de los puntos de desembarco y a la espera de que nos dieran la confirmación para poder bajar para realizar nuestras actividades de terreno, lo cual se monitoreaba permanentemente cuando llegaba el barco a las zonas de recolección de muestras, entre la tripulación del barco y los profesionales de INACH. Eran ellos quienes definían si se podía bajar o no, a qué hora y por cuanto tiempo”. 

FC: "Si hay tres palabras que caracterizan el trabajo en la Antártica y, en general, en cualquier expedición científica bajo condiciones extremas de este tipo es: Incertidumbre, flexibilidad y creatividad. Estos conceptos deben ser internalizados y practicados permanentemente durante toda la expedición y el trabajo de campo. Como ya se ha comentado, si bien la actividad se planifica y se intenta seguir un plan de trabajo previamente establecido, este debe ser modificado permanentemente debido a las condiciones climáticas y de navegación, lo cual implica tener una gran flexibilidad para adaptarse a las condiciones permanentemente cambiantes en que se debe trabajar. A esto se le debe agregar, que hay que improvisar sobre la marcha nuevas estrategias de monitoreo de campo y de muestreo, según las distintas situaciones que se debe enfrentar. Y esto implica aplicar toda la creatividad posible para adaptar lo que se tiene o se trajo a la expedición, según estas nuevas y cambiantes circunstancias. Todo lo anterior exige una gran dedicación y concentración de parte de los expedicionarios, además de mantener una permanente y persistente motivación para alcanzar los objetivos propuestos a pesar de la adversidad".

Esta expedición es parte de un proyecto se extiende por algunos años. ¿Cómo se proyecta este trabajo?

FC: "Todo el monitoreo que se está realizando con el objetivo de lograr una caracterización de los aerosoles atmosféricos, así como de la deposición de estos aerosoles en nieve (BC y polvo mineral), es relativamente nuevo en la Antártica. No hay monitoreo sistemático de este tipo de contaminantes y sus efectos en la Antártica, solo hay algunos esfuerzos puntuales en algunas bases y en el pasado. La razón es fundamentalmente la dificultad y las complicaciones logísticas de realizar este tipo de monitoreo. Adicionalmente, en el sector este de la Península Antártica, esto es realmente inédito y estamos muy expectantes de cuáles van a ser los resultados que encontremos, ya que podremos compararlo con los resultados que hemos obtenidos en el pasado de nuestras mismas mediciones, hace unos 10 años atrás".

"Es importante, además, señala, que al menos -según la información que hemos revisado en la literatura- esta es la 1era vez también que se mide BC en la atmósfera y en tiempo real en esta parte de la Antártica, nosotros mismos hace 10 años atrás -en nuestra anterior expedición- no contábamos con esta tecnología de medición, por lo que estos resultados sin duda serán muy atractivos para la comunidad científica nacional e internacional". 

"Esperamos el próximo año realizar una expedición científica en el lado sur de la península Antártica, el lado más estudiado y que tiene mayor contaminación, como ya se ha mencionado. Por lo que podremos comparar los resultados de la ECA59 con los de la próxima ECA 60 -el año 2024 y 2025-  con nuestros propios resultados obtenidos en algunos de los mismos puntos que visitaremos, como la Base O´Higgins y la Base Yelcho, hace 10 años atrás para determinar y evaluar si efectivamente la presencia de los contaminantes observados anteriormente ha aumentado o disminuido en el tiempo".

"Las proyecciones de este proyecto son tremendamente interesantes e inéditos, ya que nos permitirá saber qué está sucediendo en términos de la concentración de BC, contaminantes gaseosos y aerosoles en general, así como albedo y forzamiento radiativo en esta importante parte del polo sur. Considerando que la Antártica está teleconectada con el resto del mundo, saber lo que sucede en ese lugar es trascendental para entender lo que está pasando y pasará a futuro en el sistema climático mundial”.