Iceberg

La trayectoria de un iceberg determinado a través del océano se puede modelar integrando la ecuación.

$${\displaystyle m{\frac {d{\vec {v}}}{dt}}=-mf{\vec {k}}\times {\vec {v}}+{\vec {F}}_{\text{a}}+{\vec {F}}_{\text{w}}+{\vec {F}}_{\text{r}}+{\vec {F}}_{\text{s}}+{\vec {F}}_{\text{p}},}$$

donde m es la masa del iceberg, v la velocidad de deriva, y las variables f , k y F corresponden a la fuerza de Coriolis , el vector unitario vertical y una fuerza dada. Los subíndices a, w, r, s y p corresponden a la resistencia del aire, la resistencia del agua, la fuerza de radiación de las olas, la resistencia del hielo marino y la fuerza del gradiente de presión horizontal. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

Los icebergs se deterioran por fusión y fracturación, lo que altera su masa m , así como su superficie, volumen y estabilidad. ^{[ 12 ] [ 13 ]} Por lo tanto, el deterioro y la deriva de los icebergs están interconectados. La fracturación debe considerarse al modelar la deriva de los icebergs. ^{[ 12 ]}

Los vientos y las corrientes pueden desplazar los icebergs cerca de las costas, donde pueden congelarse formando hielo marino (una forma de hielo marino ), o derivar hacia aguas poco profundas, donde pueden entrar en contacto con el lecho marino, un fenómeno llamado erosión del lecho marino .

Los icebergs pierden masa debido al derretimiento y al desprendimiento de icebergs . El derretimiento puede deberse a la radiación solar o al calor y al transporte de sal desde el océano. El desprendimiento de icebergs generalmente se ve favorecido por el impacto de las olas.

El deshielo tiende a ser impulsado por el océano, en lugar de por la radiación solar. El deshielo impulsado por el océano a menudo se modela como

$${\displaystyle M_{b}=K\Delta u^{0.8}{\frac {T_{0}-T}{L^{0.2}}},}$$

dónde${\displaystyle M_{\text{b}}}$es la tasa de fusión en m/día,${\displaystyle \Delta u}$es la velocidad relativa entre el iceberg y el océano,${\displaystyle T_{0}-T}$es la diferencia de temperatura entre el océano y el iceberg, y${\displaystyle L}$es la longitud del iceberg.${\displaystyle K}$es una constante basada en las propiedades del iceberg y del océano y es aproximadamente${\displaystyle 0.75^{\circ }{\text{C}}^{-1}{\text{m}}^{0.4}{\text{día}}^{-1}{\text{s}}^{0.8}}$en el océano polar. ^{[ 14 ]}

La influencia de la forma de un iceberg ^{[ 15 ]} y de la fuerza de Coriolis ^{[ 16 ]} en las tasas de fusión de los icebergs se ha demostrado en experimentos de laboratorio.

La erosión de las olas está menos definida, pero puede estimarse mediante...

$${\displaystyle M_{\text{e}}=cS_{s}(T_{\text{s}}+2)[1+{\text{cos}}(I_{\text{c}}^{3}\pi )],}$$

dónde${\displaystyle M_{\text{e}}}$es la tasa de erosión de las olas en m/día,${\displaystyle c={\frac {1}{12}}{\text{m día}}^{-1}}$,${\displaystyle S_{\text{S}}}$describe el estado del mar,${\displaystyle T_{\text{S}}}$es la temperatura de la superficie del mar, y${\displaystyle I_{\text{c}}}$es la concentración de hielo marino . ^{[ 14 ]}

El aire atrapado en la nieve forma burbujas a medida que la nieve se comprime para formar firn y luego hielo glaciar. ^{[ 17 ]} Los icebergs pueden contener hasta un 10 % de burbujas de aire en volumen. ^{[ 17 ]} Estas burbujas se liberan durante el derretimiento, produciendo un sonido efervescente que algunos llaman "Bergie Seltzer ". Este sonido se produce cuando la interfaz agua-hielo alcanza las burbujas de aire comprimido atrapadas en el hielo. A medida que cada burbuja estalla, produce un sonido de "estallido" ^{[ 10 ]} y las propiedades acústicas de estas burbujas se pueden utilizar para estudiar el derretimiento de los icebergs. ^{[ 18 ]}

Un iceberg puede volcarse o volcarse al derretirse y fragmentarse, cambiando su centro de gravedad . El vuelco puede ocurrir poco después del desprendimiento, cuando el iceberg es joven y está alcanzando el equilibrio. ^{[ 19 ]} Los icebergs son impredecibles y pueden volcarse en cualquier momento y sin previo aviso. Los icebergs grandes que se desprenden del frente de un glaciar y se vuelcan sobre la pared del glaciar pueden empujar todo el glaciar hacia atrás momentáneamente, produciendo «terremotos glaciares» que generan tanta energía como una bomba atómica. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Los icebergs suelen ser blancos porque están cubiertos de nieve, pero pueden ser verdes, azules, amarillos, negros, rayados o incluso de colores del arcoíris . ^{[ 22 ]} El agua de mar, las algas y la falta de burbujas de aire en el hielo pueden crear diversos colores. Los sedimentos pueden crear la coloración negra sucia presente en algunos icebergs. ^{[ 23 ]}

Además de la clasificación por tamaño, los icebergs se pueden clasificar según su forma. Los dos tipos básicos de icebergs son tabulares y no tabulares . Los icebergs tabulares tienen laderas empinadas y una cima plana, muy parecida a una meseta , con una relación longitud-altura superior a 5:1. ^{[ 24 ]}

Este tipo de iceberg, también conocido como isla de hielo , ^{[ 25 ]} puede ser bastante grande, como en el caso de la isla de hielo Pobeda . Los icebergs antárticos que se forman al desprenderse de una plataforma de hielo , como la plataforma de hielo Ross o la plataforma de hielo Filchner-Ronne , suelen ser tabulares. Los icebergs más grandes del mundo se forman de esta manera.

Los icebergs no tabulares tienen formas diferentes e incluyen: ^{[ 26 ]}

• Cúpula : Un iceberg con la parte superior redondeada.
• Pináculo : Un iceberg con una o más agujas .
• Cuña : Un iceberg con un borde pronunciado en un lado y una pendiente en el lado opuesto.
• Dique seco : Un iceberg que se ha erosionado formando una ranura o canal .
• Iceberg de forma cúbica : Un iceberg con paredes verticales y empinadas y una cima plana. Se diferencia de los icebergs tabulares en que su relación de aspecto , la relación entre su ancho y su altura, es pequeña, más parecida a la de un bloque que a la de una lámina plana.

Antes de 1914, no existía un sistema formal para rastrear icebergs y proteger a los barcos de colisiones, a pesar de los hundimientos fatales que estos causaban. La llegada de la compartimentación estanca en la construcción naval llevó a los diseñadores a declarar sus barcos como "prácticamente insumergibles". Con la invención de la telegrafía inalámbrica , los barcos finalmente tuvieron una forma de comunicarse entre sí y con tierra, incluyendo el intercambio de mensajes de navegación, como informes sobre el hielo. Sin embargo, la nueva tecnología no gozaba de plena confianza entre los marineros más veteranos y se consideraba más para el uso de los pasajeros que como una necesidad para la navegación.

Varios barcos sobrevivieron a colisiones con icebergs. Por ejemplo, en 1907, el SS Kronprinz Wilhelm  , un transatlántico alemán, chocó contra un iceberg y sufrió daños en la proa, pero aun así pudo completar su viaje. Sin embargo, muchos barcos también se perdieron con toda su tripulación durante este período, por lo que no está claro cuántos de esos barcos se perdieron entre el hielo marino . ^{[ 27 ]}

Antes de 1912, se sabía que pocos barcos se habían perdido a causa de icebergs. Entre ellos se encontraban:

En abril de 1912, el flamante transatlántico RMS Titanic  se hundió tras chocar contra un iceberg , causando la muerte de aproximadamente 1500 personas. Esto ocurrió a pesar de las numerosas medidas de seguridad incorporadas al barco, diseñadas para hacerlo prácticamente insumergible, y de contar con un servicio de radio las 24 horas que alertaba sobre la presencia de hielo en la zona. Este suceso puso de manifiesto la insuficiencia y la obsolescencia de las normas de seguridad marítima vigentes y propició cambios en la normativa de seguridad marítima .

Durante el resto de la temporada de hielo de ese año, la Armada de los Estados Unidos patrulló las aguas y monitoreó el movimiento del hielo. En noviembre de 1913, la Conferencia Internacional sobre la Seguridad de la Vida Humana en el Mar se reunió en Londres para diseñar un sistema más permanente de observación de icebergs. En tres meses, las naciones marítimas participantes formaron la Patrulla Internacional de Hielo (PIH). El objetivo de la PIH era recopilar datos sobre meteorología y oceanografía para medir corrientes, flujo de hielo, temperatura del océano y niveles de salinidad. Monitorearon los peligros de los icebergs cerca de los Grandes Bancos de Terranova y proporcionaron a la comunidad marítima los límites de todo el hielo conocido en esa zona. La PIH publicó sus primeros registros en 1921, lo que permitió una comparación anual del movimiento de los icebergs.

La vigilancia aérea de los mares a principios de la década de 1930 permitió el desarrollo de sistemas de navegación que podían detallar con precisión las corrientes oceánicas y la ubicación de los icebergs. En 1945, se realizaron experimentos para probar la eficacia del radar en la detección de icebergs. Una década después, se establecieron puestos de avanzada de monitoreo oceanográfico con el propósito de recopilar datos; estos puestos continúan sirviendo para el estudio ambiental. En 1964, se instaló por primera vez una computadora en un barco con fines de monitoreo oceanográfico, lo que permitió una evaluación más rápida de los datos. Para la década de 1970, los buques rompehielos estaban equipados con transmisiones automáticas de fotografías satelitales del hielo en la Antártida. Se habían desarrollado sistemas para satélites ópticos, pero aún estaban limitados por las condiciones climáticas. En la década de 1980, se utilizaron boyas a la deriva en aguas antárticas para la investigación oceanográfica y climática . Están equipadas con sensores que miden la temperatura y las corrientes oceánicas.

El radar aerotransportado de barrido lateral (SLAR) permitió obtener imágenes independientemente de las condiciones meteorológicas. El 4 de noviembre de 1995, Canadá lanzó RADARSAT-1 . Desarrollado por la Agencia Espacial Canadiense , proporciona imágenes de la Tierra con fines científicos y comerciales. Este sistema fue el primero en utilizar radar de apertura sintética (SAR), que envía energía de microondas a la superficie del océano y registra los reflejos para rastrear icebergs. La Agencia Espacial Europea lanzó ENVISAT (un satélite de observación que orbita los polos de la Tierra) ^{[ 31 ]} el 1 de marzo de 2002. ENVISAT emplea tecnología avanzada de radar de apertura sintética (ASAR), que puede detectar cambios en la altura de la superficie con precisión. La Agencia Espacial Canadiense lanzó RADARSAT-2 en diciembre de 2007, que utiliza SAR y modos de multipolarización y sigue la misma trayectoria orbital que RADARSAT-1. ^{[ 32 ]}

El Centro Nacional de Hielo de Estados Unidos (NIC), fundado en 1995, monitorea a nivel mundial la concentración y distribución del tamaño de los icebergs. Este centro elabora análisis y pronósticos sobre las condiciones del hielo en el Ártico , la Antártida , los Grandes Lagos y la bahía de Chesapeake . Más del 95 % de los datos utilizados en sus análisis de hielo marino provienen de sensores remotos instalados en satélites de órbita polar que estudian estas remotas regiones de la Tierra.

El NIC es la única organización que nombra y rastrea todos los icebergs antárticos. A cada iceberg de más de 10 millas náuticas (19 km) a lo largo de al menos un eje se le asigna un nombre compuesto por una letra que indica su punto de origen y un número secuencial. Las letras utilizadas son las siguientes: ^{[ 33 ]} 

Mapa de icebergs en la Antártida al 23 de enero de 2025 (20 millas náuticas cuadradas o más, o 10 millas náuticas en su eje más largo) ( datos del mapa )

  A

  B

  do

  D

El Instituto Meteorológico Danés monitorea las poblaciones de icebergs alrededor de Groenlandia utilizando datos recopilados por el radar de apertura sintética (SAR) de los satélites Sentinel-1 . ^{[ 34 ]}

En Labrador y Terranova, se han desarrollado planes de gestión de icebergs para proteger las instalaciones marinas de los impactos de los icebergs. ^{[ 35 ]}

La idea de remolcar grandes icebergs a otras regiones como fuente de agua se ha planteado al menos desde la década de 1950, sin haberse puesto en práctica. ^{[ 36 ]} En 2017, una empresa de los Emiratos Árabes Unidos anunció planes para remolcar un iceberg desde la Antártida hasta Oriente Medio; en 2019, el ingeniero de salvamento Nick Sloane anunció un plan para trasladar uno a Sudáfrica ^{[ 37 ]} con un coste estimado de 200 millones de dólares. ^{[ 36 ]} En 2019, una empresa alemana, Polewater, anunció planes para remolcar icebergs antárticos a lugares como Sudáfrica. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

Las empresas han utilizado agua de iceberg en productos como agua embotellada , cubitos de hielo con gas y bebidas alcohólicas. ^{[ 38 ]} Por ejemplo, la cerveza Iceberg de Quidi Vidi Brewing Company se elabora con icebergs encontrados alrededor de St. John's, Terranova . ^{[ 40 ]} Aunque el suministro anual de iceberg en Terranova y Labrador supera el consumo total de agua dulce de los Estados Unidos, en 2016 la provincia introdujo un impuesto sobre la recolección de icebergs e impuso un límite a la cantidad de agua dulce que se puede exportar anualmente. ^{[ 38 ]}