On the way to the FAMOS School and Workshop

Here I am. It’s 6:31 am, and I’m on the way to Bremen airport to take my first flight to Frankfurt, and then FRaNKFuRT-BoSToN. Honestly, I’m excited-nervous. This will be my first time in USA. I’m going to the FAMOS school and workshop. FAMOS is the acronym for Forum for ArcticModelling & Observational Synthesis, and it has become a very important meeting for Arctic Ocean climate.

Tomorrow, the FAMOS School starts. Although I’m not a PhD student, I wanted to attend because the school consists of a series of one-hour lectures given by very good and reputed Arctic Ocean researchers. So, simply I didn’t want to miss the opportunity to listen all of them. On Wednesday, the workshop starts with just a few talks in each topic, but with long time for discussion and poster sessions until Friday when the workshop ends.

Last IPCC Report. What we certainly know about climate change.

Cover of the last IPCC report 'Climate Change 2013: The Physical basis'. Source: IPCC

On Friday, the IPCC published its last report. Probably, you have listened or read something about it during these days. What is the IPCC? and (2) What is this report about?

The IPCC is the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). It was established in 1988 by the United Nations Environment Programme (UNEP) and the World Meteorological Organization (WMO) to provide the world with a clear scientific view on the current state of knowledge in climate change and its potential environmental and socio-economic impacts. How? The IPCC reviews and assesses the most recent scientific, technical and socio-economic information produced worldwide relevant to the understanding of climate change. Thousands of scientists from all over the world contribute to the work of the IPCC, bringing their expertise in the many different disciplines necessary to produce a comprehensive assessment of climate change on a voluntary basis. For the preparation of the last report on ‘Climate Change. The Physical Science Basis’, a total of 259 Lead Authors and 50 Review Editors from 39 countries and more than 600 Contributing Authors from 32 countries contributed. You can download the report here.

According to the information published on this last report, I want to resume some of things that we 'certainly know' about climate change based on what the last decades of observations tell us. Why do I remark the fact that ‘we  certainly know’? Because the report is cautiously written. It means that consensus is necessary among the scientists that contribute to the report when the degree of certainty in key findings is expressed from very low to very high and from exceptionally unlikely to virtually certain. Thus, findings considered virtually certain are supported by data, theory, models, etc. and the scientific consensus. Those are some of these findings.

When Science is as Science must be

Source

No hace falta recurrir al latín para entender que la ciencia (del latín scientĭa 'conocimiento') debe aumentar el conocimiento de todos. Es por ello, y aquí me repito como siempre, que a los científicos se nos exige que publiquemos en revistas especializadas los resultados de nuestro trabajo, lo cual como también os he contado no es una empresa tan fácil como uno pueda pensar en principio. Del hecho de que la ciencia deba suponer un avance del conocimiento también se deriva el que por ejemplo uno de los requisitos que debe cumplir la sección de Métodos de un artículo científico (para los que no estén familiarizados con el tema, en esta sección se cuenta cómo se ha llevado a cabo el estudio, es decir, con que datos, qué formulas o hipótesis de han aplicado, etc.) es que debe estar explicada de tal modo que el procedimiento aplicado por los autores puede ser puesto en práctica de nuevo por cualquier científico que lea el artículo. Aunque a veces uno piensa que está muy claro lo que ha hecho, siempre puede faltar algún pequeño detalle que le complica la existencia de una manera infinita al que quiere repetirlo. 

It is not necessary to resort to Latin to understand that Science (from latin scientĭa, meaning ‘knowledge’) must increase the knowledge of all of us. For this reason, and here I repeat myself –as usually-, scientists are required to publish their research in international research journals, which is not always an easy task as I have also told you. From the fact that science must conduct to an advance in knowledge, the ‘Methods’ section of a scientific article (for those not familiar with the topic, this mean the section that describes how the study was carried out, which data were used, which formulas or hypothesis were applied…) is required to be written in such a way that any other scientist will be able to repeat the procedure. Sometimes one can think that in her/his article is clear as water what she/he did, but just a small detail missing makes extremely difficult to repeat the experiment.

 

Sin embargo, ese no ha sido el caso en un artículo que he leído recientemente y que me ha permitido añadir otra pieza al puzzle que estoy tratando de resolver para el trabajo titulado ‘A downwards heat and salt injection mechanism linking mid-latitudes and Polar Regions in the North Atlantic’ del que ya os he hablado aquí y que presentaré dentro de un mes en la Conferencia IAPSO: 'North Atlantic and ClimateChange’.  

However, that was not the case of a paper that I recently read and that has allowed me to add another piece to the puzzle that I’m trying to resolve for the work ‘‘A downwards heat and salt injection mechanism linking mid-latitudes and Polar Regions in the North Atlantic’ –I told you about it here- and that I present presented in the Conference IAPSO: 'North Atlantic and Climate Change’. 

Back to Science: ‘Export of Algal Biomass from the Melting Arctic Sea Ice’.

Este verano participé en una campana oceanográfica de 10 semanas en el Ártico sobre la que os fui contando a lo largo de diferentes post (si queréis saber más podéis pinchar aquí, aquí, aquí, aquí o aquí :D). Fue fantástico poder participar en esa expedición no sólo por la experiencia como tal, sino porque, como creo que también os conté, el trabajo en equipo fue … fue … inspirador, estimulante, magnífico... No tengo el adjetivo adecuado. Entre los más de 50 científicos que participamos había expertos en oceanografía; procesos físicos en el hielo; producción primaria en el hielo; producción primaria en la columna de agua; exportación de carbono al océano profundo; zooplancton; biomarcadores; aerosoles; y organismos y procesos en el fondo del Ártico situado a más de 4000 metros de profundidad entre otros. Como veis, un poco de todo.

The last summer, I participated in an oceanographic cruise during 10 weeks in the Arctic Ocean. During that time, I told you what we were doing in our cruise along different posts (if you want to read more you can click here, here, here, here o here :D). It was fantastic to have the opportunity to participate in that expedition, not only because of the experience itself, but because the teamwork was… was… inspiring, stimulating, excellent. Among the 54 participating scientists, there were expertise in oceanography; sea-ice physics; sea-ice primary production; oceanic primary production; carbon export to the deep ocean; zooplankton; biomarkers; aerosols; and organisms and processes in the deep sea floor of the Arctic located at more than 4000 meters.

¿Por qué tanta gente trabajando en cosas distintas? Pues porque el objetivo de nuestra campaña ‘IceArc’ (Sea ice – ocean – sea floor interactions in the changing Arctic) era investigar las interacciones entre procesos físicos y biogeoquímicos que tienen lugar desde el hielo en la superficie hasta el fondo del Ártico, con especial atención en cómo estos procesos pueden estar viéndose afectados por los drásticos cambios en el Océano Ártico (principalmente aumento de temperatura y disminución de la cobertura de hielo durante el verano). Para ello, durante nuestra campana tomamos muestras para análisis en todas esas líneas de investigación que os he contado más arriba en la parte central del Océano Ártico, entre 82 y 89°N y 30 y 130°E entre Agosto y Octubre de 2012 (Fig. 1). Por desgracia, nuestra campana coincidió con un nuevo mínimo histórico en la cobertura de hielo al final del verano. 

Why were so many people working in quite different research topics? Because the aim of our cruise ‘IceArc’ (Sea ice – ocean – sea floor interactions in the changing Arctic) was to investigate the interactions between physical and biogeochemical processes that take place from the surface to the deep sea floor, with especial attention on how the severe changes in the Arctic Ocean (mainly temperature increase and decline of sea-ice extent) are affecting those processes. For that purpose, during the cruise we took samples for all the research areas that I have mentioned above in the ice-covered eastern-central basins between 82° to 89°N and 30° to 130°E in summer 2012. Unfortunately, during our cruise Arctic sea ice declined to a new record minimum.

Fig. 1. (a) Area cubierta por el hielo en el Artico a partir de observaciones (linea roja) y estimada a partir de modelos climáticos del IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (linea negra). (b) Nuestro recorido en la campana 'IceArc' durante el verano de 2012 (linea azul) mostrando los lugares donde realizamos estaciones en el hielo, la extensión de hielo en 2012 (area blanca) y el anterior mínimo historico de extensión de hielo registrado en 2007 (línea amarilla).
Fig. 1. (a) Observations of sea-ice extent in the Arctic (red line) and estimations obtained from IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) climate models (black line). (b) Our path during the cruise 'IceArc' in summer 2012 (blue line) showing the 8 regions where we did ice-stations, the sea-ice extent in 2012 (white area) and the previous historical minimum registered in 2007 (yellow line).

Polar amplification

Seguro que a muchos os es familiar la idea de que las zonas polares, y en concreto el Ártico, es especialmente sensible al cambio climático. Pero, ¿por qué? ¿Es únicamente porque el derretimiento del hielo es más notorio que decir que la temperatura en el cualquier otra parte ha aumentado 0.5°C?

Pues no, no es esa toda la cuestión. En el Ártico se produce lo que se conoce como 'Polar Amplification', y que como su nombre indica que los efectos de los cambios que se están produciendo se ven amplificados en el Ártico.

En esencia consiste en lo siguiente. El hielo y la nieve actúan como si fuesen un espejo reflejando la mayor de la radiación solar que recibe el Ártico. Debido al aumento de temperatura que hoy observamos parte del hielo y la nieve del Ártico se están derritiendo. Eso hace que el Ártico reduzca su capacidad para reflejar la radiación solar lo que hace aumentar aun más su temperatura. Cuanto menos hielo y nieve significa que hay más proporción de agua que actúa de manera justo contraria al hielo absorbiendo la mayor parte de la radiación solar que recibe. Eso aumenta la temperatura del agua y hace que se derrita más hielo. Cuanto menos hielo, menos radiación solar reflejada, más aumento de temperatura y más derretimiento del hielo y así sucesivamente.

Ice-Albedo Feedback que explica básicamente el fenómeno de 'Polar Amplification' 

(Fuente de la imagen: NASA, http://www.nasaimages.org/)

Mientras sigamos en esta tendencia de aumentar la temperatura, en el Ártico es esperable que lo haga mucho más que en el resto de la Tierra. Pero también al revés, si en algún momento la temperatura disminuyese lo suficiente eso implicaría que se formaría más hielo en el Ártico. Como ya sabéis cuanto más hielo, más capacidad para reflejar la radiación solar, menor temperatura, más hielo y así sucesivamente. Al final tendríamos que el descenso de temperatura sería también ahí mucho mayor que en el resto de la Tierra.

Ese es básicamente el fenómeno que está detrás lo que se conoce como 'Polar amplification' y en parte el porqué el ártico es un ecosistema especialmente sensible al cambio climático.