El calentamiento global está perturbando el delicado equilibrio de las corrientes oceánicas. Los investigadores del petróleo y el clima ahora están trabajando juntos para tratar de comprender lo que sucede debajo de la superficie del Océano Atlántico.
¿Se pueden replicar las corrientes oceánicas en un laboratorio? La respuesta es sí, según los investigadores del Centro Bjerknes en Bergen y la Universidad de Stavanger UiS. Han construido un bucle de tubos de plástico de 4,5 m de altura, una pistola láser yequipo de medición avanzado para este mismo propósito.
circulación global
Todas las corrientes de agua del Océano Atlántico fluyen en diferentes direcciones y a diferentes profundidades. Al intentar comprender estas corrientes, la salinidad y la temperatura del agua de mar son factores clave.
Las corrientes oceánicas a gran escala son impulsadas no solo por el viento, sino también por los cambios en la temperatura del agua "termo" y la salinidad "halo". Estos parámetros afectan la densidad del agua, haciendo que se expanda oLos cambios físicos provocan movimientos en las masas de agua y ayudan a formar una circulación global de corrientes, desde los mares tropicales más cálidos hasta las regiones polares más frías.
Este proceso se conoce como "circulación termohalina", y la Corriente del Golfo forma una parte importante de ella. La rama del Atlántico Norte de la Corriente del Golfo pasa a Noruega en su camino hacia el Océano Ártico, y una corriente de retorno pasa a Groenlandia y las FeroeIslas en su camino de regreso al sur de nuevo.
Simulación
Este sistema está programado para ser replicado en un laboratorio de la Universidad de Stavanger. El agua de temperatura y salinidad variables circulará a través de una tubería de plástico en un intento de simular este sistema vital de circulación oceánica.
Los experimentos se llevarán a cabo en el Laboratorio Multifásico en el Departamento de Ingeniería de Petróleo. En el laboratorio, se pueden enviar diferentes fluidos conocidos como "fases" en círculos científicos a través de bucles y canales de tuberías. Utilizando equipos de medición avanzados comocámaras de alta velocidad, láser y ultrasonido, los investigadores podrán estudiar los flujos de fluidos en combinación con gases o partículas.
Del petróleo a la investigación climática
Este tipo de experimento se lleva a cabo normalmente para estudiar el flujo de petróleo y gas en las tuberías de transporte y hacer circular los recortes de perforación durante la perforación de pozos largos y profundos.
Sin embargo, el profesor Rune Wiggo Time y el ingeniero sénior Herimonja A. Rabenjafimanantsoa pueden ver los beneficios para otras aplicaciones. Quieren usar sistemas de flujo similares para estudiar las corrientes oceánicas que interesan a los investigadores del clima en el Centro Bjerknes.
Afortunadamente, hay mucho espacio para la cabeza en el laboratorio, donde las tuberías de plástico transparentes se han unido para crear un circuito cerrado de 4,5 m de altura. Dentro de la tubería, se genera una corriente de agua a través de la circulación termohalina, sin usar bombas.
"El patrón de bucle y circulación es similar a lo que usamos en experimentos con 'levantamiento de gas' en pozos para aumentar la producción de petróleo", dice el profesor Time.
Sin embargo, los investigadores deberán encontrar una serie de soluciones personalizadas para simular las corrientes oceánicas. Por ejemplo, deberán desarrollar medidores de temperatura rápidos y extremadamente sensibles junto con un sistema de control basado en computadora para mediry regular la temperatura y la salinidad del agua en diferentes puntos del circuito.
Un delicado equilibrio
En el océano real, el agua que se origina en el sur del Océano Atlántico es cálida y tiene una alta salinidad. Aunque la sal hace que el agua sea más pesada, esto es más que compensado por el calor, que hace que el agua sea más liviana. La corriente del océanoPor lo tanto, normalmente es poco profundo en su camino hacia el norte, por lo general cubre los 400-800 metros superiores de la columna de agua.
Una vez que llega a las regiones árticas, el agua se enfría, pero su salinidad también disminuye debido a la entrada de agua dulce de los ríos y el hielo en y alrededor del Océano Ártico. Aunque la salinidad es más baja aquí, el agua se hunde debido al frío y se convierte en un"corriente de aguas profundas" en su camino hacia el sur nuevamente. El ciclo se repite una y otra vez.
Sin embargo, algo ha cambiado.
En los últimos años, el delicado equilibrio entre la salinidad y la temperatura se ha visto afectado por el calentamiento global, el aumento de las precipitaciones y el derretimiento acelerado del hielo. El derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia es un factor importante en esta imagen.el agua superficial se vuelve más ligera, lo que a su vez puede hacer que fluya menos agua tibia desde el Atlántico Norte a lo largo de la costa noruega.
Los investigadores marinos están constantemente discutiendo si la circulación termohalina, incluida la Corriente del Golfo, se está desacelerando debido a este proceso.
Un sistema complejo
Una vez que el experimento esté en marcha, los investigadores de la Universidad de Stavanger tomarán medidas del agua que fluye a través de la corriente oceánica simulada. Estas medidas ayudarán a ajustar y verificar la validez de los modelos de corriente oceánica.
"¿Puedes confiar en los datos?"
"Los modelos teóricos describen las corrientes oceánicas de una manera bastante gruesa pero precisa. La realidad es más complicada; hay muchas capas de" ríos "en el océano y hay muchas fuerzas impulsoras que son difíciles de predecir", dice Time.
Algunas fuerzas impulsoras son meteorológicas, están relacionadas con la precipitación, el viento, las olas y la evaporación. Otras se conocen como "fuerzas de inercia" y están parcialmente relacionadas con el tiempo involucrado cuando los océanos profundos transportan y almacenan globalmente sus corrientes de agua fría y pesada.
"Nuestro experimento de laboratorio sigue la teoría lo más de cerca posible y revelará si se descubren factores desconocidos, aquellos que no han sido incorporados en el modelo matemático básico. Una ventaja importante de nuestro experimento es el hecho de que, al hacer modificaciones menores,el experimento se puede hacer más completo para capturar factores aún más sutiles ", dice Time.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La Universidad de Stavanger . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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