Una expedición matemática congelada al Ártico: qué nos dice sobre el hielo marino
Investigadores y estudiantes de la Universidad de Utah realizaron una campaña en el Ártico para analizar, a través de modelos matemáticos, de qué manera las condiciones físicas del hielo marino influyen en los organismos que lo habitan.
En mayo de 2024, un equipo de matemáticos de la Universidad de Utah viajó hasta Utqiaġvik, una aldea costera de Alaska ubicada a apenas 5 kilómetros al norte del Círculo Polar Ártico. La misión: poner a prueba modelos matemáticos para entender mejor el hielo marino.
Un viaje helado hacia el límite del mapa
La expedición estuvo encabezada por Jody Reimer y Ken Golden, dos investigadores que combinan matemáticas con ciencias naturales. Golden es un veterano del Ártico y la Antártida: acumuló 19 visitas a los polos. Esta vez, siete estudiantes de Utah lo acompañaron para aprender técnicas de trabajo de campo y acercarse al mundo de la investigación polar. Antes de iniciar los estudios, el grupo acordó con las comunidades Iñupiat locales el uso del territorio, un paso clave en cualquier trabajo científico dentro de la región.
Reimer, profesora de matemáticas y biología, viene estudiando cómo los osos polares y las focas responden a los cambios del hielo en un clima en calentamiento. Su mirada ahora se dirige a los microbios que viven dentro del hielo y a las estrategias que les permiten mantenerse activos en condiciones extremas.
Golden, por su parte, investiga las propiedades físicas del hielo marino en distintas escalas: desde la dinámica del flujo del hielo hasta el comportamiento de pequeñas bolsas de salmuera atrapadas en su interior. El objetivo es comprender cómo se conectan esos procesos físicos con la vida microscópica que habita el hielo.
El propio Golden suele remarcar que las matemáticas atraviesan campos insospechados. “Las mismas herramientas que usamos para entender cómo las algas captan nutrientes dentro del hielo permiten estudiar la progresión de la osteoporosis en los huesos humanos”, explica. Para él, la matemática no reconoce fronteras disciplinarias.
Ciencia sobre hielo
Mover equipos sobre una superficie helada y agrietada nunca es sencillo, pero en el Ártico hay un desafío adicional: los osos polares. Durante el primer día de trabajo, la sensación térmica cayó a –20 °C mientras el equipo realizaba experimentos que combinaban modelos matemáticos con observaciones directas del hielo.
Reimer sostiene que las matemáticas no son simples ejercicios abstractos, sino una herramienta que conecta fenómenos de la vida real. La investigación busca precisamente eso: mostrar cómo los avances interdisciplinarios en matemáticas aplicadas ayudan a entender un sistema tan complejo como el hielo marino, en un contexto en el que la tecnología se vuelve indispensable para probar nuevos equipos y métodos.
Una pieza clave de este trabajo es el PlanktoScope, un dispositivo portátil y de código abierto que permite visualizar organismos microscópicos presentes en el hielo. Su uso abre la puerta a que más investigadores puedan obtener imágenes de alta calidad sin depender de laboratorios sofisticados.
Qué se llevaron del Ártico
En el laboratorio de Reimer, el equipo analiza ahora las muestras congeladas recolectadas durante el viaje. Algunos investigadores ya procesan las imágenes con herramientas de inteligencia artificial, que ayudan a clasificar miles de microfotografías y a identificar formas de vida prácticamente invisibles a simple vista.
Los datos obtenidos funcionarán como base para futuros proyectos y para presentar nuevas propuestas de financiamiento. “Estamos preparando el terreno para una campaña de mediciones más amplia y, al mismo tiempo, profundizando en el aspecto biológico”, explica Golden.
Tanto él como Reimer continúan examinando esos resultados, parte de un esfuerzo por entender cómo interactúan el hielo, los organismos que lo habitan y un océano polar que cambia a gran velocidad.