Un análisis sin precedentes de la circulación del océano del Pacífico Norte en los últimos 1,2 millones de años descubrió que la formación de hielo marino en las regiones costeras es un factor clave de la circulación oceánica profunda, que influye en el clima a escalas regionales y globales. La formación de hielo marino costero tiene lugar en relativamentepequeñas escalas, sin embargo, y no se captura bien en los modelos climáticos globales, según los científicos de la Universidad de California, Santa Cruz, que realizaron el estudio.
Se publicará un documento sobre los nuevos hallazgos en un futuro número de la revista Paleoceanografía y actualmente está disponible en línea.
"Hemos identificado un proceso importante que los modelos climáticos mundiales actuales no capturan adecuadamente. La formación de hielo marino costero puede ser importante para el cambio climático futuro porque las regiones árticas y subárticas se están calentando al doble del ritmo de otras partes del mundo,"dijo la primera autora Karla Knudson, una estudiante graduada en ciencias de la Tierra y planetarias en la Universidad de California en Santa Cruz.
Cuando se forma el hielo marino, expulsa la sal al agua circundante, lo que aumenta la densidad del agua y hace que se hunda, llevando el agua superficial oxigenada a las profundidades. Un resultado es un flujo de agua fría y profunda hacia el ecuador y la superficie cálidaagua hacia los polos, y esta "circulación volcada" juega un papel crucial en el movimiento del calor por todo el mundo.
"Ayuda a modular el clima al transferir calor desde el ecuador a los polos", dijo la coautora Christina Ravelo, profesora de ciencias oceánicas en la Universidad de California en Santa Cruz.
Este proceso también llamado "circulación termohalina" ha recibido menos atención en el Pacífico Norte que en el Atlántico Norte, donde la formación de Aguas Profundas del Atlántico Norte es un poderoso impulsor de la circulación oceánica global y el clima.volcar la circulación impulsada por la formación del agua intermedia del Pacífico Norte no es tan fuerte como en el Atlántico Norte, pero juega un papel importante en el clima de la región.
En 2009, cuando Ravelo dirigió una expedición del Programa Integrado de Perforación Oceánica IODP al Mar de Bering con el co-científico principal Kozo Takahashi de la Universidad de Kyushu, Japón, uno de sus principales objetivos era investigar el papel delAgua intermedia del Pacífico norte en cambio climático La expedición perforó núcleos de sedimentos del fondo del mar de Bering que preservan los registros del clima regional y la circulación oceánica que abarca los últimos 1,2 millones de años, mucho más que cualquier otro registro oceanográfico de esa región.En estos registros, Knudson y Ravelo descubrieron que la fuerza de la circulación volcada en el Pacífico Norte está inherentemente vinculada a los cambios climáticos globales, pero no en la forma en que los científicos habían pensado anteriormente.
Los núcleos de sedimentos utilizados en este estudio cubren un período en que el planeta atravesó muchos ciclos climáticos impulsados por variaciones en la órbita de la Tierra, desde períodos glaciares extremos como el Último Máximo Glacial hace unos 20,000 años, cuando capas de hielo masivas cubrieron las partes del nortede Europa y América del Norte, a períodos interglaciales relativamente cálidos con climas más parecidos a los actuales.
Estudios previos basados en modelos climáticos globales indicaron que la circulación volcada en el Pacífico Norte y el Atlántico Norte respondió de manera opuesta a los cambios importantes en el clima global. Durante los períodos glaciales, el nivel del mar cae a medida que el agua queda atrapada en las capas de hielo, yEn casos extremos, el Estrecho de Bering que conecta el Mar de Bering con el Océano Ártico se cierra y se convierte en un puente terrestre, lo que interrumpe el flujo de agua relativamente fresca del Pacífico Norte hacia el Atlántico Norte más salado, lo que conduce a una mayor salinidad en el Atlántico Norte y una circulación de volteo más fuerteahí.
Al mismo tiempo, se pensaba, un Pacífico Norte más fresco tendría una circulación más débil. Este "sube y baja" oceánico resultaría en un efecto de enfriamiento en un océano y un efecto de calentamiento en el otro. Pero eso no fue lo que revelaron los núcleos de sedimentos"Descubrimos que la circulación volcada en realidad se fortalece en ambos océanos cuando se cierra el Estrecho de Bering", dijo Knudson.
Lo que faltaban los modelos climáticos, dijo, era la fuerte producción de salmuera a partir de la formación de hielo marino en el Mar de Bering. Los modelos climáticos globales hacen un buen trabajo al simular el proceso de formación de hielo marino en grandes áreas en el océano abierto.Pero el proceso costero crítico, que en realidad genera más aguas profundas, ocurre en escalas más pequeñas y solo se captura en modelos climáticos regionales de alta resolución, dijo Knudson.
El Mar de Bering es menos importante durante los períodos cálidos como hoy, cuando la formación de hielo marino en invierno en el Mar de Okhotsk genera la mayor parte del Agua Intermedia del Pacífico Norte. Pero el mismo proceso de formación de hielo marino y producción de salmuera a lo largo de las plataformas costeras juega un papel críticorol donde sea que ocurra.
"Estos procesos a pequeña escala podrían ser importantes para comprender el impacto total del cambio climático", dijo Ravelo. "A medida que el clima se calienta, podríamos ver una menor formación de hielo marino en el Mar de Okhotsk y el Ártico. Así seríaSer amable para que los modelos climáticos tengan una resolución suficiente para poder predecir el impacto de los cambios en el hielo marino costero ".
Knudson y Ravelo basaron sus hallazgos en un análisis de isótopos de carbono y oxígeno en las conchas de carbonato de calcio de pequeños organismos marinos llamados foraminíferos, que se conservan en los sedimentos del fondo marino. Las firmas químicas del agua del océano en la que vivieron los organismos están encerradas en la composiciónde sus conchas, y los investigadores pueden analizarlas en busca de evidencia de temperaturas pasadas del agua y otras condiciones oceanográficas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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