En 1974, las imágenes adquiridas de los satélites NOAA revelaron un fenómeno desconcertante: una apertura de 250,000 kilómetros cuadrados en el hielo marino invernal en el mar de Weddell, sur de Sudamérica. La apertura, conocida como polinia, persistió durante tres inviernos.Desde entonces no se han visto áreas libres de hielo en el océano que rodea la Antártida, aunque se vio una pequeña polinia el año pasado.
En un nuevo análisis de modelos climáticos, investigadores de la Universidad de Pennslyvania, el Instituto de Ciencias Marinas de España y la Universidad Johns Hopkins revelan los importantes efectos globales que estas polinias aparentemente anómalas pueden tener. Sus hallazgos indican que el calor escapa del océano a través de estoslas aberturas afectan el mar y las temperaturas atmosféricas y los patrones de viento en todo el mundo e incluso las precipitaciones en los trópicos. Aunque este proceso es parte de un patrón natural de variabilidad climática, tiene implicaciones sobre cómo el clima global responderá al calentamiento antropogénico futuro.
"Esta abertura pequeña y aislada en el hielo marino en el Océano Austral puede tener implicaciones climáticas significativas a gran escala", dijo Irina Marinov, autora del estudio y profesora asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de Penn en la Escuela de ArtesY Ciencias ". Los modelos climáticos sugieren que, en años y décadas con una gran polinia, toda la atmósfera se calienta a nivel mundial, y vemos cambios en los vientos en el hemisferio sur y un cambio hacia el sur en el cinturón de lluvia ecuatorial. Esto es atribuible a lapolinia "
El estudio aparece en el Diario del clima . Marinov es coautor del trabajo con Anna Cabre, ex postdoctorado en el laboratorio de Marinov y ahora oceanógrafo del Instituto de Ciencias Marinas de Barcelona, y Anand Gnanadesikan, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de Johns Hopkins.
Normalmente, el Océano Austral está cubierto de hielo durante el hemisferio sur
invierno. Las polinias se producen cuando las aguas cálidas del subsuelo del Atlántico Norte y el origen ecuatorial se mezclan localmente con las aguas frías de la superficie, un proceso conocido como convección en mar abierto.
Hasta hace poco, los científicos climáticos y oceanógrafos creían que las condiciones atmosféricas y oceánicas alrededor de los trópicos eran los principales impulsores de las condiciones fuera de los trópicos. Pero en los últimos años, Marinov y colaboradores y otros han demostrado que lo contrario también es cierto:El Océano Austral tiene un papel importante en los climas tropicales y del hemisferio norte.
En el trabajo actual, Marinov y sus colegas utilizaron modelos poderosos que simulan el clima pasado y futuro para determinar cómo se propagan los efectos de la polinia en todo el mundo.
Su modelo indicaba que las polinias y la convección de mar abierto que la acompaña ocurren aproximadamente cada 75 años. Cuando ocurren, observaron los investigadores, actúan como una válvula de liberación para el calor del océano. No solo el área inmediata se calienta, sino que también hayaumentos en la superficie general del mar y las temperaturas atmosféricas de todo el hemisferio sur y, en menor medida, también del hemisferio norte.
Los cambios en los gradientes de temperatura norte-sur también conducen a cambios en los patrones de viento.
"Estamos viendo una disminución en lo que llamamos vientos del oeste del Hemisferio Sur y cambios en los vientos alisios", dijo Marinov. "Y estos vientos afectan las tormentas, las precipitaciones y las nubes".
Entre estos cambios en la precipitación se encuentra un cambio en la Zona de Convergencia Intertropical, un cinturón ecuatorial donde convergen los vientos alisios, lo que resulta en precipitaciones intensas. Cuando ocurre una polinia, este cinturón de lluvia se mueve hacia el sur unos pocos grados y permanece allí durante 20 a 30 añosantes de retroceder.
"Esto afecta los recursos hídricos en, por ejemplo, Indonesia, América del Sur y África subsahariana", dijo Marinov. "Tenemos una variación natural en el clima que puede, entre otros efectos, afectar la producción agrícola en regiones muy pobladas deel mundo."
Dadas estas implicaciones a gran escala de un fenómeno del Océano Austral, Marinov subraya la necesidad de aumentar el monitoreo en la región. Ella es parte de un esfuerzo llamado SOCCOM, para las observaciones y modelado de carbono y clima en el Océano Austral, colocando flotadores robóticos en el surOcéano para recopilar datos sobre la temperatura del océano, la salinidad, el carbono, los nutrientes y el oxígeno.
"También estamos instando a las personas a que vigilen de cerca los satélites para buscar otras polinias, este año y en el futuro", dijo Marinov.
Investigaciones anteriores del grupo y los colaboradores de Marinov sugirieron que, bajo el cambio climático, las polinias pueden volverse menos frecuentes. A medida que el hielo marino se derrite, refresca la capa superior de la superficie del mar, haciéndola más ligera y menos propensa a mezclarse con las aguas de fondo más pesadas.Marinov señala que el hecho de que no se hayan abierto polinias significativas desde mediados de la década de 1970 hasta el año pasado puede haber contribuido al llamado "hiato climático" a fines de la década de 1990 y principios de la década de 2000, cuando las temperaturas superficiales promedio globales parecían disminuir en su otra formaascenso persistente hacia arriba.
"Durante este período de hiato, se almacenaron cantidades anormales de calor en las aguas oceánicas subsuperficiales", dijo Marinov. "La mayoría de las investigaciones han atribuido este hiato a un período prolongado de La Niña, lo que resulta en un almacenamiento de calor en el Pacífico de baja latitud. PeroCreo que la falta de una polinia del Mar de Weddell también contribuyó, almacenando más calor en el Océano Austral y evitando la liberación adicional de calor a la atmósfera ".
El trabajo plantea muchas preguntas nuevas, como cómo una disminución de la extensión del hielo marino, incluida la ruptura reciente de un trozo masivo de la península antártica, afectará la frecuencia de las polinias y cómo la presencia o ausencia de polinias afectará cuántotemperaturas atmosféricas cálidas en respuesta al cambio climático antropogénico.
"Esta investigación sobre las polinias y la convección del Océano Austral resultó ser una historia muy importante e interesante para el clima global que creemos que mucha gente estudiará en la próxima década", dijo Marinov.
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Materiales proporcionados por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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