Un modelo de circulación actualizado revela que el Océano Antártico tiene una poderosa influencia en el cambio climático.
Jennifer Chu, MIT News Office. Original (en inglés).
Los océanos del mundo actúan como una cinta transportadora masiva, circulando calor, agua y carbono alrededor del planeta. Este sistema global juega un papel principal en el cambio climático, almacenando y liberando calor a través del mundo. Para estudiar como afectan estos sistemas el cambio climático, científicos se han enfocado principalmente en el Atlántico norte, una cuenca enorme donde el agua se hunde, enterrando carbón y calor en las profundidades interiores del Océano.
Pero lo que baja debe subir, y ha sido un misterio dónde y cómo, circulan las aguas profundas de vuelta a la superficie. Llenar esta pieza faltante de la circulación, y desarrollar teorías y modelos que la capturen, podría ayudarle a los investigadores a entender y predecir el papel del océano en el clima y el cambio climático.
Recientemente, científicos encontraron evidencia de que la pieza faltante podría encontrarse en el Océano Antártico – la vasta cinta de agua que rodea la Antártica. El Océano Antártico, de acuerdo a observaciones y modelos, es un sitio donde fuertes vientos que soplan junto con la Corriente Circumpolar Antártica dragan aguas desde las profundidades.
“Hay mucho carbono y calor en el océano interior”, dijo John Marshall, el Profesor de Oceanografía del Cecil e Ida Green en el MIT. “El Océano Antártico es la ventana por la cual el interior del océano se conecta a la atmósfera encima”.
Marshall y Kevin Speer, un profesor de oceanografía física en la Universidad Estatal de Florida, han publicado una revista académica en “Nature Geoscience” en la que revisan trabajo pasado, examinan la influencia del Océano Antártico en el clima, y dibujan un nuevo esquema para la circulación del océano.
Una banda transportadora revisada
Por décadas, un modelo de “banda transportadora” (circulación termohalina o CTH), desarrollado por el paleoclimatólogo Wallace Broecker, ha servido como un simple dibujo de la circulación del océano. El diagrama muestra agua templada moviéndose hacia el norte, sumergiéndose profundamente en el Atlántico Norte; entonces dirigiéndose al sur como agua fría hacia la antártica; entonces de vuelta al norte, donde el agua se eleva y es calentada por el Pacífico Norte.
Sin embargo, la evidencia ha mostrado que las aguas se elevan a la superficie no tanto en el Pacífico Norte sino en el Océano Antártico – una distinción que Marshall y Speer ilustran en su diagrama actualizado.
Marshall dice que los vientos y remolinos a través del Océano Antártico draga aguas profundas – y cualquier carbón enterrado – a la superficie alrededor de la Antártica. Él y Speer escriben que el diagrama actualizado “trae el Océano Antártico al frente” del sistema de circulación global, remarcando su papel como un poderoso mediador climático.
De hecho, Marshall y Speer revisan evidencia de que el Océano Antártico podría haber jugado parte en el deshielo del planeta durante la última edad de hielo. Mientras que aún no está claro que causó que la tierra se calentara inicialmente, este calentamiento podría haber llevado patrones de viento superficial hacia los polos, sacando agua templada y carbón – que habría sido lanzado hacia la atmósfera, calentando el clima aún más.
Vientos cambiantes
En un mundo en enfriamiento, parece que los vientos se acercan ligeramente al ecuador, y son sacudidos por los continentes. En un mundo en calentamiento, lo vientos se acercan hacia los polos; en el Océano Antártico, los vientos, sin ningún impedimento, sacan aguas profundas. Los investigadores notan que dos tendencias atmosféricas provocadas por los hombres – agotamiento de ozono y gases de efecto invernadero de combustibles fósiles – tienen un largo efecto en los vientos sobre el Océano Antártico: mientras que el agujero en la capa de ozono se recupera, los gases de efecto invernadero aumentan y el planeta se calienta, los vientos sobre el Océano Antártico es muy probable que cambien, afectando el delicado balance en juego. En el futuro, si el Océano Antártico experimente vientos más fuertes desplazados ligeramente al sur de su posición actual, las capas de hielo de la Antártica son más vulnerables al derretimiento – un fenómeno que también pudo haber contribuido a terminar la edad de hielo.
“Hay enormes reservas de carbono en el interior del océano”, dijo Marshall. “Si el clima cambia y vuelve más fácil que el carbono llegue a la atmósfera, entonces habrá un efecto de calentamiento adicional”.
Jorge Sarmiento, un profesor de ciencias atmosféricas y oceánicas en la Universidad de Princeton, dice que el Océano Antártico ha sido un área difícil de estudiar. Para entender completamente la dinámica del Océano Antártico se requieren modelos con alta resolución – un desafío significativo, dado el tamaño del océano.
“Por qué es tan difícil observar el Océano Antártico, aún estamos en el proceso de aprender cosas”, dijo Sarmiento, quien no estuvo involucrado en esta investigación. “Así que pienso que es una buena representación de nuestro entendimiento actual, basado en modelos y observaciones, y será la piedra angular para desarrollos futuros en el campo”.
Marshall y Speer trabajan ahora en un equipo multi-institucional liderado por el colaborador del MIT, la Institución Oceanográfica Woods Hole, para medir cómo las aguas se elevan en el Océano Antártico. Los investigadores están estudiando el flujo provocado por remolinos en la Corriente Circumpolar Antártica, y han desplegado rastreadores y boyas profundas para medir sus efectos; temperatura, salinidad y contenido de oxígeno en el agua también ayudarán a decir cómo se comportan los remolinos, y que tan rápido o lento se eleva el agua cálida a la superficie.
“Cualquier perturbación que se haga a la atmósfera, ya sea debido a ciclos glaciales o al forzado de ozono o gases de efecto invernadero, puede cambiar el balance sobre el Océano Antártico”, dijo Marshall. “Tenemos que entender como funciona el Océano Antártico en el sistema climático y tomar esto en consideración”.
Reimpreso con permiso de MIT News.
Fuente
http://web.mit.edu/ (en inglés)