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CIENCIA. Las corrientes oceánicas se desplazan hacia los polos

 

Anomalía observacional de la temperatura de la superficie del mar por satélite durante los últimos cinco años (2015-2019), referencia a los primeros cinco años (1982-1986). Crédito: Alfred-Wegener-Institut / Gerrit Lohmann

Las severas sequías en los EE. UU. Y Australia son la primera señal de que los trópicos y sus temperaturas cálidas aparentemente se están expandiendo a raíz del cambio climático. Pero hasta ahora, los científicos no han podido explicar de manera concluyente las razones de esto, porque se centraban principalmente en los procesos atmosféricos. Ahora, los expertos del AWI han resuelto el rompecabezas: la alarmante expansión de los trópicos no es causada por procesos en la atmósfera, sino simplemente por el calentamiento del océano subtropical.

Los incendios forestales en Australia y California, las sequías y la escasez de agua en el Mediterráneo: en los últimos años, eventos como estos se han vuelto más frecuentes. Los investigadores atribuyen esto al hecho de que los trópicos, la región cálida que rodea el Ecuador, parecen estar expandiéndose. Y eso hace que las áreas afectadas se vuelvan más calientes y secas. 

Según la definición oficial, los trópicos se extienden a través del Ecuador entre las latitudes de 23 grados norte y 23 grados sur. La zona central es húmeda, con mucha precipitación, mientras que las regiones marginales del norte y sur son cálidas y secas. Sin embargo, como resultado del cambio climático, desde hace algún tiempo las regiones secas se han expandido hacia el norte en el hemisferio norte —hasta el sur de California— y hacia el sur en el hemisferio sur.

Diagrama esquemático de la circulación oceánica principal impulsada por el viento (flechas negras) y su movimiento (flechas blancas) bajo el calentamiento global. (Foto: yanghu, Alfred-Wegener-Institut)


Pero hasta ahora, los investigadores del clima han tenido un problema. No pudieron explicar de manera concluyente esta obvia expansión de los trópicos utilizando sus  . Los modelos simplemente no mostraron la magnitud y la característica regional de la expansión observada. Un equipo que trabaja con los físicos Hu Yang y Gerrit Lohmann en el Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina en Bremerhaven (AWI) ha descubierto ahora la causa probable. Como informan los expertos de AWI en el Journal of Geophysical Research Atmospheres , la razón de la expansión parece ser un calentamiento alterado del  

Hasta la fecha, los expertos suponían que los procesos en la atmósfera desempeñaban un papel importante, por ejemplo, un cambio en la concentración de ozono o los aerosoles. También se creyó posible que las fluctuaciones climáticas naturales que ocurren cada pocas décadas fueran responsables de la expansión de los trópicos. Durante muchos años, los investigadores habían estado buscando en el lugar equivocado, por así decirlo.

Las simulaciones con modelos climáticos muestran que un mayor calentamiento sobre el océano subtropical en los hemisferios norte y sur son los principales impulsores. 

Estos patrones de calentamiento subtropical son generados por la dinámica de los giros oceánicos subtropicales, que miden varios cientos de kilómetros de diámetro, que giran lentamente. Estas corrientes son especialmente conocidas en el Pacífico, porque en ellas se concentra la mayor parte de la basura marina flotante. Debido a que las corrientes en la región unen las masas de agua que se calientan en la superficie de manera particularmente intensa, es más fácil para la superficie del océano subtropical acumular calor que en otras regiones, y lo mismo se aplica al plástico

Como resultado de este calentamiento del océano subtropical, las regiones oceánicas cálidas tropicales se están expandiendoSegún sus cálculos, este fenómeno es el catalizador de la expansión de los trópicos hacia el norte y hacia el sur. Anteriores investigaciones habían adoptado un enfoque demasiado complicado del problema y asumieron que se debía a cambios complejos en la atmósfera. En realidad, se debe a un mecanismo relativamente simple que involucra las corrientes oceánicas.

Las corrientes oceánicas son el movimiento direccional continuo y predecible del agua de mar impulsado por la gravedad, el viento (efecto Coriolis) y la densidad del agua. El agua del océano se mueve en dos direcciones: horizontal y verticalmente. Los movimientos horizontales se denominan corrientes, mientras que los cambios verticales se denominan subidas o bajadas. Este sistema abiótico es responsable de la transferencia de calor, las variaciones en la biodiversidad y el sistema climático de la Tierra.


¿Qué llevó a los expertos a explorar esta vía?

Datos sobre giros oceánicos con los que se encontraron hace cinco años: datos sobre temperaturas oceánicas y datos satelitales, disponibles gratuitamente en bases de datos. Ambas fuentes indicaron que los giros se estaban volviendo más cálidos y poderosos. Eso llevó a los científicos a creer que podrían ser un factor decisivo en la expansión de los trópicos.

Los expertos de AWI tenían razón: sus hallazgos se corresponden perfectamente con las observaciones reales y los últimos datos de campo sobre la expansión tropical. Al igual que en la realidad, su modelo climático muestra que los trópicos ahora se extienden más hacia el norte y el sur por igual. En el hemisferio sur, el efecto es aún más pronunciado, porque el océano ocupa más superficie del área total en esa zona que en el hemisferio norte.

Sin embargo, cuando se trata de la cuestión de si las sequías en Australia, California y el Mediterráneo se deben a la expansión de los trópicos, los expertos no se atreven a dar una respuesta definitiva. Cuando se habla de cambio  , siempre es difícil cuantificar los parámetros respectivos con absoluta certeza". Sin embargo, podemos asumir con seguridad que las corrientes oceánicas y la expansión de los trópicos aumentan la probabilidad de que ocurran sequías y huracanes.

Explora más: Los trópicos se expanden y el cambio climático es el principal responsable

Fuente: Hu Yang et al, Tropical Expansion Driven by Poleward Advancing Midlatitude Meridional Temperature Gradients, Journal of Geophysical Research: Atmospheres (2020). DOI: 10.1029/2020JD033158


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