Ciencia polar

Examinando la Antártida



27 de noviembre de 2018

En lo que a menudo se considera uno de los entornos más extremos de la Tierra, las duras condiciones dificultaron el trabajo no solo para los científicos, sino también para sus instrumentos.





porHeather Bennett, becaria de investigación

A principios del siglo XX, el mundo se encontraba en medio de lo que ahora se conoce como la 'Era Heroica de la Exploración Antártica'. Entre 1897 y 1922, diez países diferentes iniciaron diecisiete viajes en una búsqueda global del descubrimiento de la Antártida. Uno de los más famosos de estos heroicos exploradores fue el capitán Robert Falcon Scott de la Royal Navy, quien dirigió el Descubrimiento Expedición de 1901 y el Tierra nueva Expedición de 1910.



Capitán Robert Falcon Scott

Se sabía muy poco sobre la Antártida en ese momento, por lo que los objetivos científicos de estos viajes incluían meteorología, geología, geografía, biología, oceanografía y levantamientos magnéticos. Científicos de todo el mundo sostenían ampliamente que comprender la Antártida conduciría a avances en la comprensión del resto del mundo, especialmente el magnetismo de la Tierra y los patrones climáticos globales. También estaba la promesa de traer gloria al rey y al país siendo el primero en hacer un descubrimiento.

Como sabemos ahora, la Antártida es una tierra de extremos; con una temperatura media anual de -57 ° C y cambios repentinos y drásticos en el clima, incluidas ventiscas y vientos huracanados, las condiciones para estas investigaciones estaban lejos de las que los científicos y exploradores europeos estaban acostumbrados. Vivir y trabajar en un entorno así era arduo, pero las condiciones severas también causaron problemas para los instrumentos y equipos, que generalmente habían sido diseñados y probados en climas más tolerantes.



misiones tripuladas a la luna

La Terra Nova

Temperaturas heladas

Las condiciones de temperatura y los cambios pueden afectar considerablemente a los instrumentos científicos y, por lo tanto, alterar seriamente las lecturas y los resultados. El teniente Charles Royds, meteorólogo del Descubrimiento , documentó algunos de los problemas que encontraron debido al frío, en particular con respecto a sus termómetros, en su artículo 'Observaciones meteorológicas en las regiones antárticas' ( Revista trimestral de la Royal Meteorological Society 31, 1905). Los termómetros típicos para medir la temperatura del aire no fueron diseñados para funcionar en rangos de temperatura tan bajos. Royds señala que el mercurio en los termómetros a veces se congeló, 'el período más largo fue de 56 horas, tiempo durante el cual el mercurio permaneció en la bombilla', lo que imposibilitó las lecturas. Los termómetros que se tomaron para medir la radiación solar tampoco eran adecuados, y Royds '[lamentó] mucho que estos instrumentos no se graduaran a -40 ° o menos, en lugar de solo a + 10 ° [F, -12 ° C]' lo que los hizo efectivamente inútiles en invierno cuando las temperaturas pueden bajar a -80 ° C (-112 ° F). Los termómetros de bulbo húmedo y seco se basan en la evaporación del agua de una cubierta de muselina para calcular la humedad, pero la muselina húmeda se congeló, evitando la evaporación y aislando el bulbo interno. Los resultados del primer año de viaje fueron inútiles. En el segundo año, Royds logró obtener unos resultados satisfactorios al 'cambiar la muselina todos los lunes por la mañana, para que no se produjera la acumulación de hielo'. Los termómetros de bulbo húmedo y seco no se tomaron en el Tierra nueva Expedición en absoluto, ya que se los consideraba demasiado poco fiables en el frío.

Charles ‘Silas’ Wright, físico canadiense del Tierra nueva , mantuvo notas detalladas sobre los problemas enfrentados en la segunda de las expediciones de Scott. Un problema común era el agarrotamiento de los instrumentos debido al frío. Las lecturas de tiempo eran esenciales para muchas de las áreas de investigación, pero Wright señala que el funcionamiento interno de los cronómetros y relojes a menudo se ralentizaba o se congelaba por completo.



Muchos instrumentos tienen características y adaptaciones específicas para su uso en bajas temperaturas. Los instrumentos metálicos de mano, como brújulas y telescopios, a menudo estaban revestidos de cuero para evitar que la piel del usuario se pegara al metal. De manera similar, las perillas de ajuste de metal en instrumentos como los teodolitos estaban cubiertas de cuero por la misma razón. En la galería Polar Worlds se pueden ver ejemplos de instrumentos adaptados de esta manera.

Estos tres elementos que se exhiben en la galería Polar Worlds se han adaptado para su uso en la Antártida.

La brújula del trineo del D ir overy está revestido de cuero para uso manual, y la tapa tiene una ranura que revela la tarjeta de la brújula cuando está cerrada. Es probable que esto le permita al usuario determinar la dirección de desplazamiento sin quitarse los guantes para abrir la tapa.



Brújula de trineo del Discovery

El teodolito del Tierra nueva tiene cuero de gamuza en todas las perillas de ajuste para usar en el frío.

Un teodolito de Terra Nova

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El telescopio de señalización tiene cubiertas de cuero en los tubos y lentes. Estas cubiertas también habrían protegido el instrumento de los elementos.

Un telescopio de señalización

Clima extremo

Aparte de las temperaturas bajo cero, las condiciones climáticas de la Antártida pueden ser espantosas. Las ventiscas consisten en vientos huracanados y nieve, donde la visibilidad se reduce a menos de 100 my pueden durar días. Royds relata las dificultades para medir la humedad y la temperatura del aire con un aspirador durante una tormenta de nieve:

Las graduaciones eran diminutas, y los ojos de uno se llenaron de lágrimas o lágrimas por la nieve a la deriva o el viento cortante, era muy difícil de leer.

La medición de la velocidad del viento y la humedad requería que partes del instrumento estuvieran abiertas para tomar medidas, y estas aberturas a menudo estaban obstruidas con nieve, lo que requería que el observador las despejara antes de cada uso.

los Descubrimiento El equipo científico parece haber anticipado los problemas climáticos hasta cierto punto, ya que muchos de los instrumentos se grababan por sí mismos. Esto significaba que registraban automáticamente sus lecturas directamente en papel, lo que tenía como objetivo reducir los errores y obstáculos relacionados con el funcionamiento manual y la toma de lecturas a ojo. Sin embargo, esto resultó infructuoso, ya que Royds escribe que,

Todos los instrumentos de autograbación sufren mucho, ya que la deriva entra en las cajas y las ahoga por completo, secando la tinta en el bolígrafo, manchando la tinta en el papel y formando vueltas y sobre las partes de trabajo, deteniendo completamente su trabajo.

Wright recuerda problemas similares cuando trabaja en condiciones climáticas extremas. A veces, los vientos fuertes 'soplaban con tanta fuerza que el ojo a menudo se atascaba contra el ocular' de los instrumentos ópticos, y al tomar medidas en interiores, toda la cabaña podía temblar. Incluso después de que había pasado una tormenta de nieve, las observaciones se vieron afectadas ya que los cambios de temperatura depositarían cristales de hielo en lentes y espejos. Las tormentas también depositaron 'rocío salado' en el cableado 'mal aislado' de los equipos de grabación automática, y el mantenimiento de estos instrumentos durante el invierno fue un trabajo duro.

Scott, Shackleton y Wilson del descubrimiento

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Otras lecturas:

C.S. Wright, Silas: Diarios antárticos y memorias de Charles S. Wright (Prensa de la Universidad Estatal de Ohio, 1993)