REPTES A L'AULA

Proposta educativa de la campanya SSSICE-SO

REPTE #1 – ‘Polaritat terrestre’: Explorant les diferències i semblances entre el Pol Nord i el Pol Sud

Abans de començar, volem proposar-te una activitat. A continuació, et presentem una imatge de la vista per satèl·lit de l’Àrtic i de l’Antàrtida.

  1. En un quadern o en la pissarra dibuixa una línia que divideixi el panell en dos. A l’esquerra, posarem com títol ‘SEMBLANCES’ i a la dreta ‘DIFERÈNCIES’. Feu una pluja d’idees per a intentar emplenar totes dues meitats. Si heu utilitzat un quadern, podeu exposar-lo per a veure en quantes coincidiu i quines noves idees us aporten els vostres companys.

Imatge dels dos pols vists des de l’espai. Font: NASA’s Goddard Space Flight Center

En aquest repte, exposarem algunes de les diferències i semblances que existeixen entre el Pol Nord i el Pol Sud. Esperem que hagis encertat algunes d’elles i que trobis altres noves interessants. Segur que ens hem deixat alguna!

Diem Pol Nord i Pol Sud Geogràfic al punt en el qual els meridians convergeixen. En el cas de la Terra, com és teòricament una ‘esfera perfecta’, aquest punt coincideix amb la posició de l’eix de rotació terrestre. El Cercle Polar Àrtic (Latitud 66° 33′ 45” N) i el Cercle Polar Antàrtic (Latitud 66° 33′ 45” S) marquen la frontera entre les latituds polars i les zones temperades del nostre planeta. Totes dues regions, a conseqüència de la inclinació de l’eix de rotació (23,5°), experimenten el que es coneix com la nit polar i el sol de mitjanit. Durant aquests esdeveniments, la nit o el dia es prolonga 24 hores, alguns dies de l’any. Per exemple, els habitants de Barrow a Alaska es reuneixen cada 18 o 19 de novembre per a veure l’última posta de sol; hauran d’esperar seixanta-sis dies per a tornar a veure-ho.

En primer lloc, ens centrarem en algunes de les seves diferències més notables, per a posteriorment reflexionar sobre alguns dels aspectes que els fan semblants.

DIFERÈNCIES

Aspecte i forma

L’Àrtic és en la seva major part un oceà – el més petit del món (14 milions de km²) – envoltat per masses de terra desproveïdes d’arbres i cobertes de permafrost. Sobre el mar hi ha la banquisa de gel, una capa de gel marí d’entre 2 i 3 metres de gruix en continu moviment. Si ens trobéssim en el Pol Nord i el gel es trenqués sota els nostres peus, ens enfonsaríem fins a una profunditat d’uns 4.200 metres. Les terres que envolten a l’Àrtic pertanyen a diferents països: els Estats Units (Alaska), el Canadà, Dinamarca (Groenlàndia), Islàndia, Noruega, Suècia, Finlàndia i Rússia.

Per contra, l’Antàrtida és un continent – el cinquè més gran, per davant d’Europa i Oceania -, amb una superfície de 14 milions de km². Aquest es troba cobert pràcticament íntegrament (~98%) per una capa de gel que pot aconseguir els 4 km de gruix, convertint-se així en la la reserva més gran d’aigua dolça congelada del nostre planeta. Encara que alguns països continuen reclamant territoris, oficialment l’Antàrtida no pertany a cap país i es regula a través d’un tractat internacional: el Tractat Antàrtic.

Imatges de l’Àrtic (a dalt) i de l’Antàrtida (a baix). Font: Imatges cedides per Observando los polos Vanessa Balagué, Clara Cardelús, Magda Vila (eds) Editorial Catarata, ISBN: 978-84-1352-299-9, Páginas: 324, 2021

Temperatura

A l’Àrtic, la temperatura mitjana a l’hivern pot arribar als -40°C i la mínima absoluta registrada és de -68°C (-90ºF). A l’Antàrtida, la temperatura mitjana del Pol Sud és de -51°C, i la mínima absoluta registrada de -89°C. No obstant això, en algunes de les illes que l’envolten es registren temperatures per sobre del 10 °C durant els mesos d’estiu. L’Antàrtida és coneguda per ser el continent més fred, més ventós i més sec del planeta. Però si tots dos pols es troben en la mateixa franja latitudinal, per què creus que el Pol Sud és més fred?

La resposta a aquesta pregunta és complexa i implica diversos factors. En primer lloc, l’Antàrtida és el continent amb major altura mitjana sobre el nivell mar (~2 km). El fet que la major part del territori estigui elevat és important, perquè en la troposfera – la capa de l’atmosfera que està en contacte amb la superfície terrestre – la temperatura tendeix a disminuir amb l’altura. Segon, l’Àrtic és literalment un oceà congelat en la seva superfície, mentre que l’Antàrtida és una massa de terra elevada coberta d’una plataforma de gel gruixut. Encara que el gruix del gel no afecta la quantitat de llum que pot reflectir (l’anomenat albedo), sí que és important atès que funciona com a aïllant tèrmic. El gel gruixut triga més a escalfar-se o refredar-se en resposta a variacions de la temperatura. No obstant això, zones de l’Àrtic en les quals el gel marí és més prim poden veure’s afectades per la transferència de calor des de l’oceà subjacent (més càlid). Tercer, el continent antàrtic està envoltat de masses d’aigua que circulen en sentit horari, acoblades amb la circulació atmosfèrica. Això té un impacte significatiu en el clima i els ecosistemes de la zona. La falta d’obstacles geogràfics (com l’absència de masses de terra pròximes) provoca que la circulació oceànica de l’oceà Antàrtic adquireixi una gran velocitat, promovent així l’aïllament de l’Antàrtida i ajudant a mantenir estables les baixes temperatures.

Fauna i Flora

Encara que ambdues són regions extremadament fredes, presenten notables diferències en la seva fauna i flora. A l’Àrtic, la vida silvestre inclou espècies com l’ós polar, la morsa, el ren, la guineu àrtica i una gran varietat d’ocells marins. La vegetació és limitada en aquesta regió, i destaquen les molses, líquens i algunes plantes resistents al fred. En contrast, l’Antàrtida alberga una biodiversitat més escassa. La seva fauna està predominantment adaptada al medi marí (e.g.: pingüins, foques, balenes i ocells marins), mentre que les condicions extremes i l’escassa superfície exposada han fet inviable que les plantes superiors prosperin en aquest entorn. En regions costaneres, trobem molses, líquens i diverses espècies d’algues.

Fauna de l’Antàrtida: (a) morsa (Jay Ruzesky); (b) guineu àrtica (Jonatan Pie); (c) ren (Nicolas Lafargue); (d) ós polar (Mathieu Ramus); (e) orca (Bryan Goff); (f) pingüí reial (Martin Wettstein); (g) foca de Weddell (Yuriy Rzhemovskiy); (h) pingüí d’Adèlia (Tam Minton).

Fotos disponibles en Unsplash.

Població

A causa de les condicions i l’accessibilitat de totes dues regions, trobem també diferències en la seva població. L’Antàrtida manca d’una població permanent. Encara que posseeix nombroses bases científiques distribuïdes per tot el territori, la majoria d’elles només opera durant els mesos d’estiu. Per tant, únicament trobarem científics, personal de suport i personal militar transitori i variable segons l’estació de l’any. Per contra, l’Àrtic ha estat habitat per diferents Comunitats Indígenes des de fa milers d’anys. En l’actualitat viuen més de 40 grups ètnics diferents, entre ells, els saami de les zones circumpolars de Finlàndia, Suècia, Noruega i el nord-oest de Rússia, els nenets, khanty, evenk i chukchi de Rússia, els aleut, yupik i els inuit (iñupiat) d’Alaska, els inuit (inuvialuit) del Canadà i els inuit (kalaallit) de Groenlàndia. Els orígens culturals, històrics i econòmics varien molt d’un grup a un altre. No obstant això, una característica comuna que comparteixen la majoria de Comunitats Indígenes de l’Àrtic són algunes de les amenaces que afecten la seva cultura i als seus mitjans de vida, com la industrialització, el canvi social i els problemes mediambientals derivats del canvi climàtic.

SIMILITUDS

La principal i més important similitud entre el Pol Nord i el Pol Sud és el paper que tots dos exerceixen en la regulació del clima de la Terra. Com? A través de la seva influència en el balanç radiatiu, la circulació oceànica, l’absorció de gasos i la modulació dels patrons climàtics. Per a aquest repte, ens centrarem en la circulació oceànica.

Circulació oceànica

Les aigües de l’oceà estan en continu moviment – en forma de forts corrents (e.g.: el corrent del Golf), de grans girs visibles des de l’espai o en petits remolins. Quin és el motor d’aquest moviment? La resposta curta és el Sol (i en menor mesura la Lluna). La resposta llarga és que la circulació oceànica es genera a partir de tres mecanismes principals: els vents, les diferències de densitat i les marees; i que tant la rotació terrestre com la topografia submarina influencien la seva direcció i intensitat.

La radiació solar és responsable, directament i indirectament, de la circulació atmosfèrica (els vents) i oceànica. L’energia del vent és transmesa cap a les primeres capes de l’oceà degut a la fricció que es produeix en la interfase oceà-atmósfera. El Sol també és responsable de les variacions de temperatura i salinitat de l’aigua de la mar, que controlen la seva densitat. Els canvis de temperatura són causats per fluxos de calor entre l’atmosfera i l’oceà; mentre que els canvis en salinitat són provocats per l’addició (precipitació) o eliminació (evaporació) de l’aigua dolça. A més a més, en regions polars, la formació i la fusió del gel també afecten la salinitat. Quan un cos d’aigua superficial es torna més dens que l’aigua subjacent, es genera una situació inestable que l’obliga a enfonsar-se. En una massa d’aigua, la baixa temperatura i/o l’elevada salinitat produeix un increment de la seva densitat. La circulació oceànica vertical induïda pels canvis de densitat, resultat dels fluxos de calor i aigua dolça, és coneguda com la circulació termohalina. Aquesta sol ser representada de manera esquemàtica com la ‘Cinta Transportadora Oceànica’ o ‘Cinta Transportador Global’.

Imatge de la Circulació Termohalina. Font: Hugo Ahlenius, UNEP/GRID-Arendal.

Si et fixes en la imatge superior, podràs comprovar la importància de les regions polars en la circulació termohalina. En elles trobem les anomenades zones de formació d’aigües profundes. Les baixes temperatures i l’increment de la salinitat – produït pel rebuig de sals durant la formació de gel marí (rebuig de salmorra) – creen masses d’aigua molt denses, que s’enfonsen cap a capes més profundes. Quan això passa, l’aigua més càlida dels voltants reemplaça el seu lloc, fins que es torna prou freda i salada per a enfonsar-se. D’aquesta manera, es genera un moviment d’aigua càlida en superfície i freda en profunditat que distribueix l’aigua, la calor, els nutrients, l’oxigen i el diòxid de carboni (CO₂) en l’oceà global. Una gota d’aigua immersa en aquesta circulació trigaria una mitjana de 1.000 anys a completar el circuit. 

REPTE #1 

Benvolguts exploradors i exploradores antàrtics,

Volem acabar aquest repte amb algunes preguntes per a reflexionar sobre el paper vital que tenen les regions polars en la regulació del clima del nostre planeta.

1. En l’última secció hem parlat de la circulació termohalina. Com creus que aquesta pot veure’s afectada amb la dràstica pèrdua de gel marí que està patint l’Àrtic? Alguns estudis i models de predicció climàtica suggereixen que durant el pròxim segle podria produir-se un alentiment de la circulació termohalina. Pensant en la labor de redistribució que duu a terme aquest sistema, com creus que podria veure’s afectat el nostre planeta?

2. Reflexiona sobre el paper dels pols en l’absorció dels gasos. Quin gas es troba contingut en el permagel de l’Àrtic? Per què la concentració d’oxigen en els oceans de latituds altes és superior? Per què es diu que els oceans són els majors embornals de carboni del planeta?

Bibliografia i recursos

Libres

Pel·licules/Documentals

  • The last ice: Salvar el Ártico. National Geographic
  • Seven Worlds, One Planet. Episodi 1: Antarctica. BBC
  • Antártida: un mensaje de otro planeta. Mario Cuesta Hernando
  • Santuario. Álvaro Longoria

Links

Següent