Mapeo de las columnas Ikaite del fiordo Ikka, suroeste de Groenlandia

Imagen: Cortesía de Norbit

El estudio del fiordo Ikka se realizó entre el 20 y el 21 de junio de 2019, y el primer día se dedicó en parte a capacitar y familiarizar al timonel con los requisitos del estudio y reconocimiento para identificar los peligros para la navegación en el fiordo causados por las columnas y los riscos rocosos, así como alguna adquisición. El segundo día se dedicó por completo a la adquisición seguida de la desmovilización de la propagación de 'Siku'. Imagen: Cortesía de Norbit

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El fiordo Ikka en el suroeste de Groenlandia es el único lugar conocido en el mundo donde el raro mineral de carbonato 'Ikaite' (llamado así por el fiordo) se encuentra en forma de estructuras de columnas grandes, a diferencia de su forma habitual de cristal pequeño. Durante los últimos 25 años ha habido un intenso esfuerzo científico para tratar de entender por qué el mineral se forma aquí y de forma tan dramática.

La ikaita se encuentra en áreas fuera del fiordo, generalmente en sedimentos donde existe un inhibidor de calcita identificado que facilita la formación de ikaita, lo que significa que su presencia puede explicarse. Sin un inhibidor de calcita común, no se formaría ikaita.

En los últimos años se ha encontrado formación de ikaite en el hielo marino del Ártico y la Antártida. Este es un desarrollo especialmente interesante ya que no se conocen inhibidores de calcita en entornos marinos abiertos donde se puede formar hielo marino, lo que sugiere que existen otros métodos de formación de Ikaite. Si podemos entender los factores clave para la precipitación de ikaite, usando el fiordo de Ikka y sus estructuras de columnas como un estudio de caso, entonces, ¿quizás la formación de ikaite podría industrializarse y usarse para la eliminación de carbono de la atmósfera y el secuestro de ikaite en el agua de mar? La actividad microbiana dentro de las columnas es actualmente el principal objetivo de investigación para ver si las enzimas que producen catalizan la precipitación de ikaita.

Las columnas en el fiordo Ikka se cartografiaron por primera vez en 1996 utilizando una ecosonda de haz único de primera generación, un sonar de barrido lateral y un equipo de perfilado del fondo.

Imagen cortesía de Norbit Los resultados revelaron la extensión de los depósitos, pero con baja precisión, lo que hace que estos mapas sean inadecuados como ayuda para los esfuerzos de investigación. Lo que se requería era un estudio multihaz de alta resolución del fiordo Ikka para proporcionar mapas batimétricos utilizables.

El NORBIT iWBMSh se identificó como la herramienta ideal para la tarea, ya que es un sistema topográfico multihaz de ultra alta resolución, altamente compacto y listo para usar.

Imagen cortesía de Norbit El sistema iWBMSh enviado a la Universidad de Islandia para el proyecto comprendía: el cabezal de sonda con INS integrado; una pequeña caja de interfaz en la parte superior; dos antenas y cables GNSS; todo lo cual estaba contenido en un Peli Case con ruedas de tamaño mediano. Además de un soporte de viaje NORBIT y una sonda NORBIT SVP empaquetados por separado.

El equipo multihaz voló como equipaje facturado con el equipo científico desde Reykjavik, Islandia, hasta el aeropuerto de Narsarsuaq, S, Groenlandia. A su llegada, el equipo y el equipaje fueron trasladados a 'Siku', un barco Targa 25.1, alquilado para el traslado al fiordo Ikka, así como a la plataforma de levantamiento multihaz.

Imagen cortesía de Norbit El iWBMSh se movilizó en el Targa 25.1 junto al embarcadero de las bases de la Marina Real Danesa en Grønnedal. El cabezal iWBMSh y las antenas GNSS se montaron en un poste justo detrás de la silla de la timonera sujetada sobre la borda y asegurada a las barandillas. El NORBIT SIU, el ordenador de adquisición y el monitor del timonel se instalaron en la mesa de cartas a la izquierda del puesto del timonel en la caseta del timón y todo el sistema se apagó con los enchufes domésticos mediante el propio inversor del barco.

El estudio del fiordo Ikka se realizó entre el 20 y el 21 de junio de 2019, y el primer día se dedicó en parte a capacitar y familiarizar al timonel con los requisitos del estudio y reconocimiento para identificar los peligros para la navegación en el fiordo causados por las columnas y los riscos rocosos, así como alguna adquisición. El segundo día se dedicó por completo a la adquisición seguida de la desmovilización de la propagación de 'Siku'.

El sistema se configuró para adquirir una franja de 150° de ancho (cómodamente dentro de los límites de rango de los ángulos angulares de franja de 5°-210° del instrumento) de datos de alta resolución con las puertas de "profundidad" de adquisición configuradas a una profundidad de agua de 2-40 m. En este modo, el sistema generalmente logra anchos de franja sin procesar (ignorando los haces muy exteriores) de +/-20-30 m en aguas poco profundas (8-10 m) y +/-40-50 m en aguas más profundas (15-20 m).
Imagen: cortesía de Norbit SVP Los buzamientos se adquirieron periódicamente en las áreas interior y exterior del fiordo utilizando una sonda NORBIT Base X2 SVP con el software de registro SeaCast versión 4.4.0.

Imagen: Cortesía de Norbit

Cuando era posible una cobertura de franja completa, la densidad de pulsos era normalmente de 16x16 pulsos (256 sondeos) por m2 a lo largo y ancho de la vía en el nadir, que se reducía a 4x4 pulsos (16 sondeos) por m2 en los bordes de la franja utilizable. Los siguientes ejemplos muestran una sección de sondeos limpios del 'jardín de columnas' del fiordo interior que se muestra como una nube de puntos:

Imágenes: Cortesía de Norbit

Los datos adquiridos durante los dos días de estudio se procesaron con el software Teledyne PDS y se exportaron en cuadrículas de 0,2 m - 1,0 m para propósitos de mapeo y presentación.

A la derecha se muestra un gráfico de todo el conjunto de datos de la encuesta cuadriculado a 1,0 m de los datos cuadriculados.

Los contornos batimétricos se trazan contra un ortomosaico de fotografía aérea construido a partir de imágenes de drones y una escala de profundidad de color DTM batimétrica de 0,5 m derivada de MBES a la derecha de la imagen del mapa. Los contornos batimétricos se derivaron de un DTM de 0,5 m del fiordo Ikka. Nota: las profundidades aún no están auditadas hidrográficamente y no deben usarse para la navegación.

Vista 3D de las columnas de Ikka tal como se representan en el conjunto de datos de nube de puntos MBES mirando hacia el suroeste desde el extremo noreste del fiordo de Ikka

A continuación se muestran representaciones en 3D del conjunto de datos cuadriculados de 1,0 m del área interior del fiordo 'Ikka Column Garden' y el mismo recuadro con datos de nubes de puntos adquiridos por drones de los flancos del fiordo.

Los datos adquiridos en el verano fueron lo suficientemente buenos para su uso inmediato en el campo y ayudaron a guiar a un equipo de buzos de la Marina Real Danesa a sitios específicos para el muestreo. Desde la encuesta, los datos adquiridos han pasado por un nivel básico de procesamiento para producir los resultados mostrados. Sin embargo, se está realizando un procesamiento adicional, incluida la mejora de la precisión posicional con la aplicación de correcciones Applanix POSPac PP-RTX.

Se planean más estudios en los próximos años para monitorear los depósitos en la localidad motivados por el hecho de que los cambios recientes en las corrientes alrededor del sur de Groenlandia, atribuidos al calentamiento global, están trayendo agua más cálida al fiordo. Dado que la formación de ikaite es sensible a la temperatura, los cambios en la temperatura del agua representan una amenaza para la salud, el estado y la estabilidad a largo plazo de este lugar espectacular, pero ahora vulnerable, que en sí mismo puede ser la clave de una poderosa herramienta en la lucha contra el calentamiento global. !

Ha habido una gran cantidad de publicaciones producidas por el 'Proyecto Ikka', como nos referimos a nosotros mismos, a lo largo de los años. Las referencias recientes más significativas que orientarían a los interesados en otros artículos serían:

Stockmann, GJ, E. Ranta, E. Trampe, E. Sturkell & P. Seaman, 2018. Almacenamiento de minerales de carbono en agua de mar: columnas de ikaita (CaCO3·6H2O) en Groenlandia. Energía Procedia 146, 59-67, doi:10.1016/j.egypro.2018.07.009.

Tollefsen E., G. Stockmann, A. Skelton, L. Lundqvist & E. Sturkell, 2019. Alteración secundaria del complejo ígneo Grønnedal-Ika y la génesis de la ikaita, CaCO3·6H2O, suroeste de Groenlandia. Geología química 510, 18-30.

Agradecimientos:
Mapeo de las columnas Ikaite del fiordo Ikka, suroeste de Groenlandia
Nos gustaría reconocer y agradecer al Centro Bolin para la Investigación del Clima en Suecia, 'Aase og Jørgen Munters Fond' y 'Aage V. Jensens Fond' en Dinamarca, Eggertsjóður y el Fondo de Investigación de la Universidad de Islandia por su apoyo financiero al proyecto Ikka. en 2019. Además, nos gustaría agradecer al Comando Conjunto del Ártico por su excelente apoyo logístico y de buceo, así como a Blue Ice Explorer de Narsarsuaq en Groenlandia, que han proporcionado los barcos y los timoneles calificados necesarios para acceder y trabajar en el fiordo Ikka. Finalmente, nos gustaría agradecer a NORBIT y Teledyne Technologies por su interés en nuestro proyecto y el apoyo brindado para facilitar la invaluable encuesta MBES descrita aquí.