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Frozen in Time

Frozen in Time

Oceanographer and climate scientist Branwen Williams studies pink coralline algae in the Arctic to observe dynamic oceanic and climate changes. She seeks to quantify the way in which the marine organisms encode environmental signals into their skeletons.

Grades

5 - 12

Subjects

Earth Science, Climatology, Oceanography

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Transcript (English)

- [Branwen] The Arctic is changing faster than the rest of the planet. Because the sea ice is melting, it's making climate change happen faster, so I wanted to focus on this region so that we could understand those changes.

- [Narrator] Oceanographer, Branwen Williams, is in the Canadian territory of Nunavut, well above the Arctic Circle. She and her team are searching for a time capsule hidden deep below the sea ice.

- [Branwen] We would saw holes in the ice for the diver to go down. We had a challenging time because water on his dive equipment would actually freeze, and so then he would have to come back up and we'd have to melt that before he'd go back down again. You don't actually get a lot of bottom time. You have about 20 minutes in a dive, and they probably only do two dives a day.

- [Narrator] Finally, they find just what they're looking for, pink coralline algae.

- [Branwen] When we're diving underwater, it actually looks like rocks, but we know it's our algae, 'cause it has a pink layer of living tissue that's covering the rock, and so we know that that's the algae that we're looking into.

- [Narrator] With the algae in hand, Branwen returns to her lab to find out just what makes this underwater plant so special.

- Just like trees on land, some of the plants and animals in the oceans document or capture changes in the environment in their skeletons. We can measure the skeletons and use that to kind of backtrack how the environment has changed.

- [Narrator] by looking at the growth rings inside the algae, Branwen can see the effects of climate change on Arctic ice going back hundreds of years.

- Growth is related to light and temperature because of sea ice. So in years where it's warmer, there's less sea ice, and so there's more light being able to reach the algae on the sea floor and years where it's cooler, there's more sea ice, and so there's less light reaching the sea floor. We can actually measure the growth each year in the algae, and that can give us an idea of how much sea ice there's been in the Arctic from year to year.

- [Narrator] The wider the rings, the warmer the planet was that year, which means less ice. Known as the cryosphere, the frozen regions of the Earth not only act as indicators of climate change, they also help regulate our planet's temperature.

- Sea ice is really important because it sits on top of the ocean and it provides a barrier for the sun's energy. The sun's energy will hit the sea ice, and then actually keeps things a little bit cool because it's bouncing the sun's energy away from the surface of the planet. So with the sea ice receding, it's warming up the ocean faster than it would if the sea ice was still there.

- [Narrator] Humans have only been releasing fossil fuel emissions into the atmosphere for around 250 years. By using this as a marker, Branwen could compare growth levels from before and after human involvement, and there seems to be a clear trend.

- The changes that we're seeing in the climate, they're largely caused by people's activities. And what that means though is if people are causing these changes in the climate, it means that we can do something about it by changing our behavior. And that's what my job is doing, is we are trying to get information so that we can understand what those changes are. And once we understand the problem, then we can work towards trying to solve it.

Transcripción (Español)

- [Branwen] El Ártico está cambiando más rápido que el resto del planeta. Debido al derretimiento del hielo marino, acelera el avance del cambio climático. Quería centrarme en esta región para que pudiéramos entender esos cambios.

- [Narradora] La oceanógrafa Branwen Williams está en el territorio canadiense de Nunavut muy por encima del Círculo Ártico. Ella y su equipo están buscando una cápsula del tiempo escondida bajo el hielo marino.

- [Branwen] Cortamos agujeros en el hielo para que el buzo pudiera bajar. Tuvimos varias dificultades, porque el agua en su equipo de buceo se congelaba, tenía que volver a subir y debíamos derretirlo antes de que pudiera volver a bajar. De hecho, no estarán mucho tiempo en el fondo. Tienes unos 20 minutos en una inmersión y solo hacen quizá dos inmersiones al día.

- [Narradora] Por último, encuentran justo lo que están buscando, algas coralinas rosadas. ALGAS CORALINAS ROSADAS

- [Branwen] Cuando buceamos bajo el agua, en realidad parece rocas, pero sabemos que es nuestra alga porque tiene una capa rosada de tejido vivo que cubre la roca. Así sabemos que esa es el alga que estamos buscando.

- [Narradora] Con las algas en mano, Branwen regresa a su laboratorio para descubrir qué hace que esta planta submarina sea tan especial.

- [Branwen] Al igual que los árboles en tierra, algunas plantas y animales en los océanos registran o capturan cambios en el medio ambiente en sus esqueletos. Podemos medir los esqueletos y usar eso para saber cómo ha cambiado el medio ambiente.

- [Narrador] Al observar los anillos de crecimiento dentro de las algas, Branwen puede ver los efectos del cambio climático en el hielo ártico hasta incluso cientos de años.

- El crecimiento está ligado a la luz y la temperatura debido al hielo marino. En años más cálidos hay menos hielo marino, y por lo que puede llegar más luz a las algas en el fondo del mar y en años más fríos, hay más hielo marino, por lo que llega menos luz al fondo del mar. Podemos medir el crecimiento de las algas cada año, y eso nos puede dar una idea de cuánto hielo marino ha habido en el Ártico de un año a otro.

- [Narradora] Cuanto más anchos son los anillos, más cálido fue el planeta ese año, y eso significa que hubo menos hielo. Conocida como la criosfera, las regiones congeladas de la Tierra no solo actúan como indicadores del cambio climático, también ayudan a regular la temperatura de nuestro planeta.

- [Branwen] El hielo marino es muy importante porque se encuentra sobre el océano y proporciona una barrera para los rayos del sol. La energía del sol golpea el hielo marino y mantiene las cosas un poco más frescas porque hace rebotar la energía del sol de la superficie del planeta. Con la descongelación del hielo marino, el océano se calienta más rápido de lo que lo haría si el hielo marino siguiera allí.

- [Narradora] Los humanos hemos estado liberando combustibles fósiles en la atmósfera tan solo por unos 250 años. Al usar esto como marcador, Branwen podría comparar los niveles de crecimiento de antes y después de la intervención humana, y parece haber una tendencia clara.

- [Branwen] Los cambios que estamos viendo en el clima son en gran medida causados por las actividades de la gente. Sin embargo, lo que eso significa, es que si la gente causa estos cambios en el clima, significa que podemos hacer algo al respecto cambiando nuestro comportamiento. Y eso es lo que hace mi trabajo, estamos tratando de obtener información para que podamos entender cuáles son esos cambios. Y una vez entendamos el problema, entonces podemos trabajar para tratar de resolverlo.

Media Credits

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Web Producer
André Gabrielli, National Geographic Society
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Last Updated

December 5, 2025

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