Durante los últimos períodos glaciares, la tierra estuvo aproximadamente 6ºC más fría y los continentes del hemisferio norte estaban cubiertos por capas de hielo de hasta 4 kilómetros de espesor. Sin embargo, la tierra no habría estado tan fría, ni las capas de hielo tan inmensas, si no hubiera estadopara los efectos del hielo marino en el otro lado del planeta.
Esta es la conclusión de un estudio publicado esta semana en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América por un equipo de científicos del Centro de Física del Clima del IBS ICCP en Busan, Corea del Sur y la Universidad de Hawai en Manoa, en Honolulu, HI, EUA. En el estudio, los científicos investigaron qué papel juega el hielo marino congeladoel agua del océano en el Océano Austral que rodea a la Antártida jugó en las transiciones climáticas pasadas y descubrieron que, en condiciones glaciales, el hielo marino no solo inhibe la emisión de dióxido de carbono desde el océano superficial a la atmósfera, sino que también aumenta el almacenamiento de carbono en el océano profundo.Estos procesos bloquean el carbono adicional en el océano que de otra forma se escaparía a la atmósfera como CO 2 , calienta el planeta y reduce las amplitudes glaciales.
Sabemos por las burbujas de aire atrapadas en los núcleos de hielo que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera durante los períodos glaciales fríos fue 80-100 partes por millón ppm más baja que los niveles preindustriales 280 ppm.También redujo la cantidad de carbono almacenado en la tierra, el carbono faltante debe haberse almacenado en el océano. Durante muchas décadas no quedó claro qué procesos fueron responsables de esta reorganización masiva del ciclo global del carbono durante los períodos glaciales, pero los científicos sospecharon queEl Océano Austral probablemente jugó un papel importante, debido a dos características únicas: Primero, el tipo de agua más denso y, por lo tanto, más profundo en el océano se forma cerca de la Antártida, apropiadamente llamado "Agua de fondo antártico". Segundo, es el único lugar dondelas aguas oceánicas pueden moverse libremente hacia la superficie debido a la acción de los vientos. Como resultado, "los procesos que ocurren en la superficie del Océano Austral tienen un profundo efecto en el océano profundo y la cantidad de carbon que se almacena allí ", explica el Dr. Karl Stein, científico de ICCP y autor principal del estudio.
A su vez, los cambios en la extensión del hielo marino en el Océano Austral impactan el almacenamiento de carbono a través de la formación de aguas profundas y la interacción con aguas ascendentes. El hielo marino contiene muy poca sal, por lo que cuando el agua del océano se congela en hielo, el agua sobrante es unsalmuera extremadamente salada. Esta agua fría y salada es muy densa, se hunde hasta el fondo del océano y forma agua de fondo antártico. A medida que el clima se vuelve más frío, se produce más formación de hielo marino y se forman más salmueras y aguas de fondo más pesadas. El hielo marino eventualmente crecebajo condiciones glaciales hasta que cubre una gran parte del Océano Austral. Esto significa que el agua que surge del océano profundo llega a la superficie bajo el hielo marino. "Las aguas del océano profundo almacenan grandes cantidades de carbono, por lo que antes de la quema de combustibles fósiles a gran escala,el flujo de agua en el Océano Austral fue una fuente de carbono para la atmósfera ", explica el Dr. Eun Young Kwon, Jefe de Proyecto Asociado de ICCP y coautor del estudio. Ella agrega:" Si el hielo marino cubrieraRea de aguas ascendentes en condiciones glaciales, podría actuar como una tapa para la desgasificación de dióxido de carbono ".
Para investigar los efectos físicos del hielo marino en el océano, el equipo utilizó un modelo de computadora climática para realizar simulaciones que cubrieron los últimos 784,000 años de la historia climática de la Tierra, abarcando los últimos ocho ciclos glaciales ". El experimento modelo es único porque anteriormentelos estudios solo cubrieron un período de tiempo, típicamente la última instantánea del Máximo Glacial hace 21,000 años, o utilizaron modelos que eran demasiado simples para capturar estos procesos del Océano Austral ", dice Tobias Friedrich, coautor del estudio". Esto nos permitióprimera vez para observar el momento de los impactos del hielo marino, además de evaluar su magnitud ". El equipo usó un modelo separado para el ciclo del carbono para cuantificar los impactos de los cambios en la circulación del hielo marino y del océano en el dióxido de carbono atmosférico.
Sus resultados muestran que el hielo marino tiene el mayor impacto en el almacenamiento de carbono a través de la formación de aguas del fondo antártico, lo que genera una reducción de 30 ppm de CO atmosférico 2 . "El aumento de la formación de hielo marino durante los períodos glaciales provoca un aumento en la diferencia de densidad entre el fondo del agua y el agua de arriba", dice el Dr. Axel Timmermann, coautor del estudio y Director del ICCP. "Cuanto mayor es la diferenciaen densidad entre dos masas de agua, cuanto más difícil es mezclarlas ". La mezcla reducida significa que se puede almacenar más carbono en el océano profundo. Es importante destacar que este proceso está relacionado con la creación de hielo marino en el Océano Austral, que puedeocurren temprano dentro de un ciclo glacial.Más tarde en el ciclo glacial, el hielo marino cubre un área lo suficientemente grande del Océano Austral que puede "tapar" la emisión de dióxido de carbono del agua ascendente, causando una reducción adicional de 10 ppm del nivel en elatmósfera.
"Los resultados muestran que el hielo marino del Océano Austral puede responder rápidamente al enfriamiento climático, amplificando fuertemente los ciclos glaciales", dice Karl Stein. Sin embargo, se necesita mucho más trabajo antes de que se complete el rompecabezas del ciclo glacial clima-carbono ".Todavía no sabemos cómo se desencadena el enfriamiento inicial y la reducción del carbono atmosférico, pero creemos que está relacionado con el crecimiento de las capas de hielo en el hemisferio norte y los cambios correspondientes en la salinidad del océano ", explica Axel Timmermann.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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