Desaceleración del movimiento del océano

Mar 14, 2023

Por Angela Colbert, Ph.D., Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA

Visualización de corrientes oceánicas en el Atlántico Norte. Los colores muestran la temperatura de la superficie del mar (el naranja y el amarillo son más cálidos, el verde y el azul son más fríos). Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

A medida que el océano se calienta y el hielo terrestre se derrite, la circulación oceánica, el movimiento del calor alrededor del planeta por las corrientes, podría verse afectada. Actualmente se están realizando investigaciones con satélites de la NASA y otros datos para obtener más información.

Dinámico y poderoso, el océano juega un papel vital en el clima de la Tierra. Ayuda a regular la temperatura de la Tierra, absorbe el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y alimenta el ciclo del agua. Una de las funciones más importantes del océano es mover el calor alrededor del planeta a través de las corrientes.

Las corrientes del Océano Atlántico juegan un papel especialmente importante en nuestro clima global. El movimiento del agua hacia el norte y el sur a lo largo del Atlántico podría estar debilitándose debido al cambio climático, lo que podría convertirse en un problema. Para ayudar a comprender por qué, exploremos qué impulsa la circulación oceánica a gran escala.

Los vientos y la rotación de la Tierra crean corrientes superficiales a gran escala en el océano. Las corrientes rápidas y cálidas a lo largo de los bordes occidentales de las cuencas oceánicas mueven el calor desde el ecuador hacia los polos norte y sur. Una de esas corrientes es la Corriente del Golfo, que viaja a lo largo de la costa este de América del Norte mientras lleva aguas cálidas desde los trópicos hacia Europa. Esta agua tibia, y el calor que libera a la atmósfera, es la razón principal por la que Europa experimenta un clima más templado que el noreste de EE. UU. y Canadá. Por ejemplo, compare los climas de la ciudad de Nueva York y Madrid, España, que están aproximadamente a la misma distancia al norte del ecuador.

Las diferencias en la densidad impulsan las corrientes oceánicas de movimiento lento en las profundidades del océano. La densidad es la masa de un objeto (cuánta materia tiene) por unidad de volumen (cuánto espacio ocupa). Tanto la temperatura como la salinidad (salinidad) afectan la densidad del agua. El agua fría es más densa que el agua tibia y el agua salada es más densa que el agua dulce. Por lo tanto, las corrientes profundas suelen estar formadas por agua fría y salada que se hundía desde la superficie.

Un lugar donde el agua superficial se hunde en las profundidades del océano es el Atlántico Norte. Cuando el agua se evapora y cede algo de calor al aire, el mar se vuelve más frío y un poco más salado. Además, cuando se forma hielo marino, congela el agua superficial y deja sal, lo que hace que el agua de mar restante sea más salada. Una vez que esta agua más fría y salada se vuelve lo suficientemente densa, se hunde en las profundidades del océano. El agua más cálida y menos densa de la Corriente del Golfo se precipita para reemplazar el agua que se hunde. Este movimiento ayuda a impulsar una "cinta transportadora" global de corrientes oceánicas, conocida como circulación termohalina, que mueve el calor alrededor de la Tierra. Los científicos miden el flujo de las aguas del Atlántico norte y sur, en la superficie y en las profundidades, para evaluar la fuerza de esta Circulación del Océano Meridional del Atlántico (AMOC).

A medida que aumenta la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera debido a las acciones humanas, las temperaturas globales del aire y los océanos aumentan. El agua más cálida es menos densa y, por lo tanto, más difícil de hundir. Al mismo tiempo, la capa de hielo de Groenlandia se está derritiendo debido al aumento de la temperatura del aire y del océano, y el hielo derretido está agregando agua dulce al Atlántico Norte. Este cambio reduce la salinidad del agua, haciéndola menos densa y más difícil de hundir.

Si deja de hundirse suficiente agua, el AMOC se debilitará. Dependiendo de cuánto se debilite el AMOC, puede cambiar los patrones climáticos regionales, como la lluvia, y afectar dónde y qué tan bien pueden crecer los cultivos. Según el último informe del Panel Internacional sobre el Cambio Climático (IPCC), que incluye investigaciones de cientos de científicos, es muy probable que AMOC se debilite durante el siglo XXI debido al cambio climático.

Los científicos que utilizan registros de temperatura y nivel del mar han inferido la fuerza de la AMOC durante el siglo pasado, y la evidencia sugiere que ya podría haberse debilitado. Sin embargo, las mediciones directas de los últimos 30 años aún no han confirmado tal disminución.

Cuándo y cuánto se debilitará el AMOC es un área de investigación en curso. Los satélites como Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), GRACE-FO y los altímetros de medición de la altura del océano pueden observar las características del océano relacionadas con el AMOC, lo que complementa las mediciones de las boyas y los barcos oceánicos.

Las proyecciones actuales del IPCC muestran que es poco probable que AMOC se detenga o colapse antes del año 2100. Sin embargo, "si ocurriera tal colapso", dice el IPCC, "es muy probable que cause cambios abruptos en los patrones climáticos regionales". y el ciclo del agua". Estos podrían incluir "un cambio hacia el sur en el cinturón de lluvia tropical, el debilitamiento de los monzones africanos y asiáticos, el fortalecimiento de los monzones del hemisferio sur y el secado en Europa", impactos que alterarían en gran medida la producción de alimentos en todo el mundo.

A medida que se recopilen y analicen más datos, los científicos podrán predecir mejor los cambios actuales y los impactos de esos cambios en el futuro.