Hay graves señales de que la circulación oceánica profunda en torno a la Antártida puede colapsar
15 abril 2023
Es lo que advierte un nuevo estudio científico publicado en Nature, tras modelar la cantidad de aguas profundas antárticas producidas bajo el “escenario de altas emisiones” del IPCC hasta 2050 y comprobar que se está produciendo una disminución de la circulación oceánica que estancará el fondo de los océanos y generará mayores impactos en el clima y los ecosistemas marinos.
Desde hace años, los científicos buscan comprender mejor cómo el calentamiento global está afectando estas corrientes y hasta que punto podrían cambiar e incluso colapsar en las próximas décadas. Medir este sistema oceánico es vital para entender integralmente la situación de nuestro clima.
La circulación oceánica es una de las fuerzas más importantes del sistema climático del Planeta. La circulación global oceánica juega un papel muy importante en los procesos meteorológicos porque el océano actúa como un gran termostato que regula la temperatura terrestre. Las aguas superficiales absorben parte del calor de la atmósfera y la circulación global oceánica se encarga de distribuirlo.
Hay que recordar que el océano almacena más del 90% del calor adicional atrapado en el Planeta como consecuencia de las emisiones de carbono generadas por la actividad humana: solo un 2,3% calienta la atmósfera, mientras que el resto derrite la nieve, el hielo y calienta la tierra.
Datos básicos
Lo primero es comprender la estructura vertical del océano: 1. Aguas superficiales o capa de mezcla de aguas cálidas, donde la luz sólo penetra unas decenas de metros; 2. Termoclina o capa intermedia donde la temperatura cambia rápidamente con la profundidad o altura y es muy importante a profundidad entre 500-1000 mts y 3. Aguas profundas de temperatura más uniforme y bastante más fría -2°C.
En la capa inmediatamente debajo de la capa de mezcla y que normalmente alcanza una profundidad de 500 a 1000 metros, la densidad del agua aumenta rápidamente con la profundidad. Los cambios de densidad de esta capa se deben a cambios de temperatura o de salinidad. El agua fría es más densa que el agua caliente y el agua salada es más densa que el agua dulce. Cuando el aumento en la densidad es por disminución de la temperatura por profundidad estamos ante termoclina, pero si el aumento se debe a una mayor salinidad, hablamos de haloclina.
La capa profunda comprende la mayor parte de la masa de los océanos que tienen una profundidad media de unos 3.700 metros. Esta agua se produce en pocas regiones del mundo. La temperatura disminuye gradualmente con la profundidad hasta llegar a los 2°C. Pero hay que tener en cuenta que cuanta menos temperatura más CO2 puede absorber
Si el calor se hubiera transportado por difusión desde la superficie al fondo durante miles de años, las capas más profundas se habrían calentando y el CO2 del océano habría escapado a la atmósfera. Y el clima terrestre sería muy distinto ya que a mayor temperatura la capacidad de los océanos para absorber CO2 sería mucho menor.
Hay dos grandes circulaciones oceánicas: la Termohalina, asociada a cambios en la temperatura y salinidad que involucra aguas profundas y la circulación superficial, forzada por los vientos. La primera depende de la existencia de sal en los océanos, pues ésta afecta la densidad. El aumento de la salinidad provoca que aguas superficiales se hundan.
Hay dos procesos que provocan el hundimiento de aguas: 1. la evaporación que extrae agua pura, sin sal, dejando aguas oceánicas más saladas. Es un fenómeno típico de la temporada invernal donde masas de aire muy frías y secas se mueven desde la superficie continental hacia un océano más cálido, que calienta el aire, absorbe humedad y provoca que las aguas superficiales frías se hagan más salinas y se hundan; y 2. la formación de hielo que al hacerlo solo integra moléculas de agua dejando las sales en el agua líquida, lo que aumenta la salinidad de los océanos.
Por tanto, el agua que se hunde es densa por su alta salinidad y su baja temperatura. La capacidad calorífica del agua es tan grande que incluso un pequeño aumento de temperatura en el océano profundo puede representar un gran sumidero de calor, por lo que los océanos son aliados imprescindibles frente al calentamiento global.
Como opera ese calentamiento global desde los mares de Labrador y Groenlandia en el Ártico y los mares de Ross y Weddel en la Antártida constituye una enorme preocupación de la investigación mundial actual.
Últimos avances
Un equipo dirigido por el profesor Matthew England, director del Centro ARC para la Excelencia en Ciencias Antárticas (ACEAS) de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Sídney, Australia), considerada una de las más importantes del país, muestra “que si las emisiones globales de carbono continúan al ritmo actual, entonces el vuelco de la Antártida se reducirá en más del 40% en los próximos 30 años, y en una trayectoria que parece encaminarse hacia el colapso“,
El modelo desarrollado por el equipo de la UNSW detalla procesos oceánicos que los modelos anteriores no han podido lograr, incluida la forma en que las predicciones del agua de deshielo del hielo podrían influir en la circulación: “Esta corriente oceánica profunda ha permanecido en un estado relativamente estable durante miles de años, pero con el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, se prevé que el vuelco de la Antártida disminuya significativamente en las próximas décadas.
Con un colapso de esta corriente oceánica profunda, los océanos por debajo de los 4.000 mts. se estancarían, lo que “atraparía nutrientes en las profundidades del océano, reduciendo los nutrientes disponibles para sustentar la vida marina cerca de la superficie del océano”.
Alrededor de 250 billones de toneladas de agua fría, salada y rica en oxígeno se hunden cerca de la Antártida cada año. Esta agua luego se extiende hacia el norte y transporta oxígeno a las profundidades de los océanos Índico, Pacífico y Atlántico.
El agua fría que se hunde cerca de la Antártida impulsa el flujo más profundo de la circulación de vuelco, una red de corrientes que se extiende por los océanos de todo el mundo. El vuelco transporta calor, carbono, oxígeno y nutrientes por todo el mundo y ello influye en el clima, el nivel del mar y la productividad de los ecosistemas marinos.
El oceanógrafo Dr. Steve Rintoul, coautor de la investigación y miembro de CSIRO –cuyos trabajos han contribuido a un conocimiento más profundo de la influencia de la Corriente Circumpolar Antártica y de la circulación de vuelco del Océano Austral– advierte que las simulaciones del modelo muestran una desaceleración del vuelco, que conduce a un rápido calentamiento de las profundidades del océano.
“Las mediciones directas confirman que el calentamiento de las profundidades del océano ya está en marcha”, afirma Rintoul. El estudio encontró que el hielo que se derrite alrededor de la Antártida hace que las aguas oceánicas cercanas sean menos densas, lo que ralentiza la circulación de vuelco de la Antártida y se espera que el derretimiento de las capas de hielo de la Antártida y Groenlandia continúe acelerándose a medida que el Planeta se calienta.
Para la Dra. Adele Morrison, investigadora de ACEAS: “Nuestro estudio muestra que el derretimiento de las capas de hielo tiene un impacto dramático en la circulación que regula el clima de la Tierra“. “Estamos hablando –explica England– de la posible extinción a largo plazo de una masa de agua icónica“
Algunos modelos climáticos como el desarrollado por el MIT también han predicho que las corrientes podrían disminuir hasta un 45% este siglo. La evidencia de la última edad de hielo muestra que este sistema podría dejar de funcionar con el tiempo o entrar en un modo muy débil, unas condiciones que el calentamiento global podría estar multiplicando.
Si eso sucediera, es probable que se produzca un desastre climático. Sería una “catástrofe global”, asegura Stefan Rahmstorf, profesor del Instituto de Potsdam (Alemania) para la Investigación sobre el Impacto del Cambio Climático. Se podría congelar el extremo norte de Europa, reducir las temperaturas medias de invierno en más de 10°C y como consecuencia disminuir su producción agrícola.
El nivel del mar podría ascender 30 centímetros; los monzones de verano en la mayor parte de África y Asia podrían debilitarse con más probabilidades de sequías y hambrunas que podrían dejar a innumerables personas sin alimentos ni agua.
Los estudios de Rahmstorf del Instituto Potsdam (Alemania) y de otros investigadores también han concluido que es muy probable que la circulación atlántica se haya debilitado, que sea un 15% más lenta que a mediados del siglo XX y pueda estar en su punto más débil de los últimos 1.000 años.
Los modelos de diversos investigadores coinciden en que las corrientes seguirán debilitándose en este siglo y si continúan las emisiones de gases de efecto invernadero, los científicos encuentran señales reveladoras de alerta temprana de un colapso.
Esas señales incluyen: disminución de la temperatura de la superficie del mar y de la salinidad en el Atlántico Norte; acumulación de salinidad en el Atlántico Sur y un cambio característico en los patrones actuales conocido como ‘desaceleración crítica’.“Lo único que podemos asegurar –reconocen– es que en el transcurso del último siglo las corrientes se han acercado a un punto crítico”. Y que cada tonelada adicional de gases de efecto invernadero, nos empuja al colapso cada vez más.