Las mediciones a largo plazo de la salinidad en el Océano Austral han revelado una fuerte señal de renovación en las últimas décadas. De hecho, estos cambios de salinidad se encuentran entre los más pronunciados en el océano global. Hasta la fecha, la fuente de estos cambios se ha mantenidoun enigma
Un estudio recientemente publicado en la revista científica Naturaleza por investigadores de ETH Zurich, el Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación del Océano Kiel y la Universidad de Hamburgo ahora describen una posible razón para esta renovación de las aguas del Océano Austral.
En su estudio, los científicos describen por primera vez que la cinta transportadora de hielo marino alrededor de la Antártida se ha fortalecido sustancialmente y que los flujos de agua dulce asociados hacia el Océano Austral abierto pueden explicar la distribución de salinidad del Océano Austral y sus cambios recientes.La cinta transportadora consiste en la formación de hielo marino a lo largo de la costa antártica, lo que fija el agua en hielo, el transporte hacia el norte de esta agua congelada y la posterior liberación de esta agua al derretirse en el borde del hielo marino.
El hielo marino antártico a la deriva
Puede parecer paradójico, pero mientras el hielo marino en el Ártico se está reduciendo rápidamente, el hielo marino que rodea el continente antártico en realidad se está expandiendo, a pesar del calentamiento global. Las observaciones satelitales muestran que la capa de hielo máxima en el Océano Austral ahora se extiende más al norteque hace 30 años. Esta expansión se debe principalmente a un transporte más fuerte de hielo marino que ha empujado el borde del hielo marino hacia el norte.
El nuevo estudio revela las consecuencias sustanciales para la salinidad del océano: el hielo marino antártico se forma y se derrite cada año. En el momento de su extensión máxima, cubre un área de 18 millones de kilómetros cuadrados, aproximadamente el área terrestre combinada de los EE. UU.y Canadá
Durante el proceso de congelación, se rechaza la sal en el agua de mar, lo que aumenta la salinidad del agua de mar restante. Cuando el hielo se derrite, el agua dulce se devuelve al océano, refrescándola. El hielo se forma principalmente cercaa la costa de la Antártida.
Los fuertes vientos y las corrientes oceánicas conducen el hielo marino más de 1,000 km hacia el norte a través del mar abierto. El borde más septentrional del hielo marino se encuentra aproximadamente a 60 grados sur. Aquí es donde el hielo comienza a derretirse en la primavera, liberandoagua dulce hacia el océano
El agua de deshielo refresca el Agua Antártica Intermedia
El agua fría de deshielo que ingresa al agua de mar enfría y refresca la superficie del océano. Impulsada por los vientos y otros factores, esta masa de agua modificada se hunde debajo de las aguas superficiales más cálidas para formar lo que se conoce como el Agua Antártica Intermedia, que tiene unsalinidad comparativamente baja. A profundidades de aproximadamente 600 a 1.500 metros, esta agua se extiende como una lengua hacia el norte con su punta que se extiende hasta el ecuador, y en el Atlántico oriental, incluso hasta la costa de la península ibérica.
"Nuestra investigación demuestra que la baja salinidad del Agua Antártica Intermedia puede explicarse principalmente por el agua dulce liberada del hielo marino", dice el Dr. Matthias Muennich, profesor de oceanografía física en ETH Zurich y ha estado profundamente involucrado en elestudiar.
aumento continuo en la entrada de agua dulce
"La cantidad de agua dulce liberada del hielo marino en las aguas superficiales de los océanos abiertos y el Agua Antártica Intermedia ha aumentado significativamente en las últimas décadas. Por primera vez, hemos podido cuantificar estos cambios, presumiblemente causados por fuertesvientos del sur durante este período ", dice el autor principal del estudio, Alex Haumann, un estudiante de doctorado en el grupo de Física Ambiental y el Centro de Modelado de Sistemas Climáticos en ETH Zurich.
Según sus cálculos, Alex Haumann y sus colegas estimaron que el transporte de agua dulce por el hielo marino aumentó hasta en un 20 por ciento durante el período de 1982 a 2008. Esto habría provocado una renovación del agua de mar en la zona de fusión.hasta 0,02 gramos por kilogramo de agua de mar por década. "Esta cifra es compatible con los registros a largo plazo", dice Nicolas Gruber, profesor de física ambiental en ETH Zurich y asesor de doctorado de Alex Haumann.
"La investigación realizada durante muchos años ha demostrado que el Agua Antártica Intermedia se ha refrescado fuertemente", explica. Sin embargo, los científicos suponían que este fenómeno se debía al aumento de las precipitaciones sobre el Océano Austral ". Pero los cambios en las precipitacionesreconstruido en el clima y los modelos climáticos son demasiado pequeños para poder explicar la renovación observada ". El profesor de ETH confía, por lo tanto:" Debe ser el aumento del transporte de agua dulce hacia el norte por el hielo marino lo que es en gran parte responsable de este cambio."
Impacto en el clima global
El hielo marino afecta no solo la salinidad del agua del mar, sino también su estratificación. El agua con baja salinidad es más liviana que las aguas más saladas y, por lo tanto, flota en la superficie. Entonces, si el agua superficial se vuelve más fresca y, por lo tanto, más liviana,es más difícil que las aguas profundas más saladas y pesadas salgan a la superficie.
Esto hace que la estratificación vertical de las masas de agua sea más estable. A su vez, la estratificación determina cómo las diferentes masas de agua interactúan entre sí y con la atmósfera para absorber los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el calor.
"Una estratificación más estable teóricamente podría conducir a una absorción más fuerte de dióxido de carbono por el Océano Austral, porque el agua menos profunda que es rica en CO2, sube a la superficie, donde libera dióxido de carbono a la atmósfera", explica el profesor GruberEn el caso del calor, se aplicaría la situación inversa: un océano más estable absorbería realmente menos calor.
Durante mucho tiempo, los investigadores asumieron que el intercambio de calor y dióxido de carbono estaba controlado principalmente por los cambios en los fuertes vientos que son típicos de esta región. Sin embargo, la investigación realizada por el grupo del profesor Gruber muestra que el sistema es mucho más complicadoLos cambios en el hielo marino alrededor de la Antártida podrían desempeñar un papel mucho más importante de lo que se pensaba anteriormente.
"En el pasado hemos prestado mucha más atención a los cambios en el hielo marino en el Ártico porque se está reduciendo drásticamente. Sin embargo, a largo plazo, los cambios en la Antártida podrían ser mucho más importantes para nuestro clima, ya queuna gran influencia en el balance de calor de la superficie del planeta y los niveles de dióxido de carbono atmosférico ", dice Alex Haumann.
Aún no está claro si los vientos del sur se han fortalecido debido al cambio climático antropogénico o si se trata simplemente de variaciones naturales. "Si estos cambios fueran provocados por el hombre, esto sería una consecuencia dramática de la actividad humana en el clima y el ecosistema enuna de las regiones más remotas y, hasta ahora, más vírgenes de la Tierra ".
Hasta ahora, el Océano Austral ha actuado como regulador climático y sumidero de carbono: los modelos climáticos muestran que este océano ha absorbido alrededor de tres cuartos del exceso de calor. El Océano Austral también ha absorbido alrededor de la mitad de la cantidad total de dióxido de carbono antropogénicoabsorbido por los océanos del mundo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Peter Rüegg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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