Los robots oceánicos instalados frente a la costa de Massachusetts han ayudado a los científicos a comprender un proceso previamente desconocido por el cual las aguas cálidas de la Corriente del Golfo y las aguas más frías de la plataforma continental se intercambian. El proceso ocurre cuando las aguas costeras, que se originan en los trópicos, invaden el MedioAtlantic Bight y conocer las aguas que se originan en regiones cercanas al Ártico. Este proceso puede afectar en gran medida la circulación de la plataforma, la biogeoquímica y la pesca.
En 2006, los científicos que usaron imágenes satelitales observaron un cuerpo alargado de agua tibia desde un anillo de núcleo cálido de Gulf Stream que se entromete a lo largo del borde de la plataforma, extendiéndose cientos de millas desde Massachusetts hacia Cape Hatteras, NC
"Mucha gente se sorprendió por esto", dijo Weifeng 'Gordon' Zhang, científico asociado de la Institución Oceanográfica Woods Hole WHOI y autor principal del estudio publicado en Cartas de investigación geofísica . "Normalmente, el agua de la Corriente del Golfo, que es muy cálida y flotante, no entra en contacto directo con el agua en la plataforma continental, que es mucho más fría. Hay una cascada de posibles implicaciones que necesitan más estudio."
Hasta ahora, los científicos no habían podido estudiar el fenómeno porque los satélites solo pueden detectar la superficie del océano, y no había datos disponibles sobre la estructura del agua de intrusión debajo de la superficie. Sin embargo, en abril de 2014, los datos de la columna de agua en esta árease hizo disponible a partir de despliegues preliminares de la Iniciativa de Observatorios del Océano OOI, por sus siglas en inglés, financiada por la Fundación Nacional de Ciencias.Cape Cod. Zhang y sus colegas utilizaron datos preliminares de planeadores, recopilados de abril a junio de 2014 y disponibles públicamente en el sitio web de OOI, para generar el primer perfil de las masas de agua en capas complejas en este punto vital en el océano.
"El borde de la plataforma continental es un lugar clave donde el agua densa y rica en nutrientes 'surge' hacia la superficie, estimulando el crecimiento en la base de la red alimentaria", dijo el coautor Glen Gawarkiewicz, científico senior de WHOI."Esta agua normalmente se encuentra entre aguas más frías y frescas en la plataforma y aguas más cálidas de la corriente del Golfo en alta mar. Comprender los cambios en esta región tiene importantes implicaciones sociales y económicas".
Las imágenes de satélite muestran cinco eventos de intrusión de aspecto similar ocurridos entre 2007 y 2014 en las estaciones de invierno y primavera. Zhang y Gawarkiewicz han denominado los eventos "Intrusiones de nariz de Pinocho" PNI porque el agua tibia se entromete en el estante y continúa"crecer" durante cientos de millas, moviéndose en la dirección opuesta al movimiento hacia el noreste de la Corriente del Golfo.
Hasta que se realizó esta nueva investigación, una explicación propuesta fue que las aguas cálidas fueron barridas en el chorro de ruptura de la plataforma, una corriente que se mueve hacia la dirección suroeste a lo largo del borde de la plataforma. Zhang llama a esto "el engaño o la mentira" delIntrusión de nariz de Pinocho. "Si la intrusión fue causada por el chorro de estante", dijo Zhang, "esta característica probablemente sería una característica muy delgada y superficial en la superficie". En contraste, gracias a los datos recopilados por el OOI Pioneer Arrayplaneadores antes y después de que se formó el PNI, los científicos determinaron que estas intrusiones tienen casi 100 metros de profundidad y se extienden casi hasta el fondo marino.
Los anillos giratorios de núcleo cálido se forman en las profundidades del océano y eventualmente se separan de la Corriente del Golfo, dirigiéndose en dirección noroeste hacia la ladera continental menos profunda. Las extremidades externas de los anillos golpean primero la pendiente, y son presionadas por el lecho marino ascendenteUna vez que alcanzan el estante, siguen el borde del estante que se extiende hacia el sudoeste formando la forma de la nariz larga. Finalmente, la extensión se detiene y los filamentos delgados que salen del lado norte de la nariz penetran aún más en el estante.
Los datos de OOI Pioneer Array también permitieron a los científicos comprender las complejidades de lo que impulsa la densidad de las diversas masas de agua en esta ubicación única. En condiciones normales, la densidad en la región está controlada por la salinidad. El agua de la plataforma es más frescaque el agua marina y, por lo tanto, más flotante que el agua marina más salada. Sin embargo, durante un evento de PNI, el agua de la plataforma es menos flotante que el agua de la costa debido a una gran diferencia de temperatura, aproximadamente 25-30 grados Fahrenheit, entre las aguas de la plataforma yla intrusión riega.
"Debido a que el agua de la Corriente del Golfo es tan escandalosamente cálida, la densidad ahora está controlada por la temperatura y el agua de intrusión es más flotante, a pesar de ser más salada", dijo Zhang.
Los cambios en temperatura, densidad y circulación tienen implicaciones importantes para las pesquerías en el área.
"Mostré los datos del planeador a un grupo de pescadores comerciales en abril, en Rhode Island, y se sorprendieron mucho", dijo Gawarkiewicz. "No podían creer que la temperatura pudiera cambiar tanto, tan rápido".
Los científicos creen que el proceso PNI podría ayudar en el transporte de peces jóvenes, como la anguila americana, a través de la barrera de ruptura de plataforma y hacia la plataforma, donde pueden nadar hacia los estuarios costeros. Para las anguilas americanas, este es un paso importante de su reproducciónviaje migratorio y crucial para su supervivencia. Las crías de anguilas tienen que llegar desde la zona de desove en los trópicos a sus hábitats de estuarios y agua dulce en la costa noreste de los Estados Unidos en el primer año de su vida. La intrusión directa del agua de la corriente del Golfo enel estante puede ayudarlos a llegar a su destino sin ser arrastrados, y puede aumentar su tasa de supervivencia. Pero para otras especies, la intrusión podría traer el agua superficial de la Corriente del Golfo baja en nutrientes y suprimir el flujo de agua fría, densa y rica en nutrientes.y, por lo tanto, reducir la productividad biológica en una región conocida por sus fértiles caladeros.
"Me parece extraordinario que los planeadores Pioneer Array hayan estado fuera durante un mes, y ya hemos identificado un nuevo proceso de intercambio de ruptura de estantería", dijo Gawarkiewicz. "Esto demuestra cuánto más tenemos que aprender en elecosistema de toda la plataforma "
"Estoy muy orgulloso de nuestros científicos de WHOI, Weifeng Zhang y Glen Gawarkiewicz", dijo el representante William Keating D-MA. "Su descubrimiento sirve como un recordatorio de la necesidad crítica de una observación oceánica continua y más frecuente, tambiéncomo la interconexión de la salud de nuestros océanos y la salud de nuestros ecosistemas marinos. WHOI ha sido durante mucho tiempo un líder internacional en oceanografía, con investigaciones innovadoras que revelaron innumerables descubrimientos que han cambiado el campo. Este avance no es diferente. A medida que continuamos estudiandoy comprender la magnitud y los impactos de los cambios de temperatura y circulación de los océanos, la investigación y los recursos de WHOI serán invaluables ".
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Materiales proporcionado por Institución Oceanográfica Woods Hole . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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