Awal tahun ini, es laut Kutub Utara tenggelam ke rekor terendah musim dingin untuk tahun ketiga berturut-turut. Sekarang NASA sedang menerbangkan satu set instrumen di utara Greenland untuk mengamati dampak dari musim pencairan pada es laut tertua dan paling tebal di Kutub Utara.

Operation IceBridge, survei udara kutub NASA di es, meluncurkan kampanye singkat pada 17 Juli dari Thule Air Base, di barat laut Greenland. Jika cuaca memungkinkan, para ilmuwan IceBridge mengharapkan untuk menyelesaikan enam, penerbangan 4 jam yang berfokus pada es laut yang telah bertahan setidaknya satu musim panas. Es multi-tahun yang lebih tua ini, yang pernah menjadi benteng paket es laut Kutub Utara, telah menipis dan menyusut secara dramatis seiring dengan iklim pemanasan: pada pertengahan 1980-an, es multi-tahun menyumbang 70 persen dari total total es lautan Kutub Utara musim dingin; pada akhir 2012, persentase ini turun menjadi kurang dari 20 persen.

“Sebagian besar Samudra Arktik pusat dulu ditutupi dengan es multi-tahun tebal yang tidak akan sepenuhnya mencair selama musim panas dan memantulkan sinar matahari kembali,” kata Nathan Kurtz, ilmuwan proyek IceBridge dan peneliti es laut di Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, Maryland. “Tapi sekarang kita telah kehilangan sebagian besar es tua ini dan mengekspos laut terbuka di bawahnya, yang menyerap sebagian besar energi matahari. Itulah salah satu alasan mengapa pemanasan Arktik meningkat hampir dua kali lipat rata-rata global — ketika kita kehilangan penutup Samudra Arktik, kita kehilangan mekanisme untuk mendinginkan planet ini. ”

Penerbangan es laut akan mensurvei kolam lelehan, kolam lelehan air di permukaan es yang dapat berkontribusi pada percepatan mundurnya es laut. Musim panas lalu, IceBridge melakukan kampanye singkat dari Barrow, Alaska, untuk mempelajari es laut muda, yang cenderung lebih tipis dan lebih rata dari es multi-tahun dan karenanya memiliki kolam lelehan yang lebih dangkal di permukaannya.

“Es yang kami terbang selama musim panas ini jauh lebih cacat, dengan topografi yang jauh lebih kasar, sehingga kolam lelehan yang terbentuk di atasnya sangat berbeda,” kata Kurtz.

IceBridge juga menerbangkan serangkaian trek untuk menemukan area es laut yang telah diterbangkan misi pada bulan Maret dan April, selama kampanye musim semi regulernya, untuk mengukur bagaimana es telah mencair sejak saat itu.

“Es laut dapat dengan mudah melayang ratusan mil antara musim semi dan sekarang, jadi kami melacak es karena bergerak dari data satelit,” kata Kurtz.

Penerbangan penelitian musim panas naik pesawat HU-25C Guardian Falcon dari Langley Research Center NASA di Hampton, Virginia. Pesawat ini membawa instrumen laser yang mengukur perubahan ketinggian es dan sistem kamera resolusi tinggi untuk memetakan es darat, serta dua instrumen eksperimental.

Instrumen utama IceBridge, altimeter laser Airborne Topographic Mapper, baru-baru ini ditingkatkan untuk mentransmisikan 10.000 pulsa setiap detik, lebih dari tiga kali lebih banyak dari versi laser sebelumnya dan dengan denyut nadi lebih pendek daripada generasi sebelumnya. Peningkatan akan memungkinkan misi untuk mengukur ketinggian es lebih tepat serta mencoba penggunaan baru di es darat. Selama kampanye ini, para peneliti IceBridge ingin bereksperimen apakah laser mampu mengukur kedalaman danau aquamarine air lelehan yang terbentuk di permukaan Greenland Ice Sheet di musim panas. Danau air lelehan besar terlihat dari luar angkasa, tetapi perkiraan kedalaman dari citra satelit – dan dengan demikian volume air yang dikandungnya – memiliki ketidakpastian besar. Perkiraan kedalaman itu adalah kunci untuk menghitung berapa banyak es yang mencair di permukaan lapisan es Greenland selama musim panas.

“Para ilmuwan telah mengukur kedalaman danau ini secara langsung dengan mengumpulkan data dari Zodiac,” kata Michael Studinger, peneliti utama untuk tim instrumen laser. “Sangat berbahaya untuk melakukan ini, karena danau-danau ini dapat mengalir tanpa peringatan dan Anda tidak ingin berada di danau mengumpulkan data ketika itu terjadi. Mengumpulkan data dari platform melalui udara lebih aman dan lebih efisien. ”

Para peneliti telah menggunakan laser untuk memetakan dasar laut di daerah pantai, sehingga Studinger optimis bahwa instrumen akan dapat melihat bagian bawah danau air lelehan dan bahwa IceBridge mungkin akan memperluas kemampuan baru ini di masa depan. Sebuah misi yang IceBridge terbang pada 19 Juli atas selusin danau supraglacial di barat laut Greenland mengumpulkan serangkaian pengukuran yang akan dianalisis tim Studinger selama beberapa minggu dan bulan berikutnya.