A lo largo de los océanos de la Tierra hay una cinta transportadora de agua. Su batido es impulsado por las diferencias en la temperatura y la salinidad del agua, y los patrones climáticos en todo el mundo están regulados por su actividad.
Un par de investigadores estudiaron la parte atlántica de esta cinta transportadora mundial llamada Circulación de vuelco meridional del Atlántico, o AMOC, y encontraron que el clima invernal en los Estados Unidos depende críticamente de este sistema similar a una cinta transportadora. A medida que la AMOC se ralentiza debido acambio climático, los EE. UU. experimentarán un clima invernal más frío extremo.
El estudio, publicado en la revista Communications Earth & Environment fue dirigido por Jianjun Yin , profesor asociado en el Departamento de Geociencias de la Universidad de Arizona y coautor de Ming Zhao, científico físico del Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.
AMOC funciona así: el agua cálida viaja hacia el norte en la parte superior del Océano Atlántico y libera calor a la atmósfera en latitudes altas. A medida que el agua se enfría, se vuelve más densa, lo que hace que se hunda en las profundidades del océano donde fluye hacia el sur.
"Esta circulación transporta una enorme cantidad de calor hacia el norte en el océano", dijo Yin. "La magnitud es del orden de 1 petavatio, o 10 a los 15 vatios de potencia. En este momento, el consumo de energía del mundo entero esunos 20 teravatios, o 10 a los 12 vatios de potencia. Por lo tanto, 1 petavatio es suficiente para ejecutar unas 50 civilizaciones ".
Pero a medida que el clima se calienta, también lo hace la superficie del océano. Al mismo tiempo, la capa de hielo de Groenlandia se derrite, lo que arroja más agua dulce al océano. Tanto el calentamiento como el refresco del agua pueden reducir la densidad del agua superficial e inhibir el hundimientodel agua, desacelerando el AMOC. Si el AMOC disminuye, también lo hace el transporte de calor hacia el norte.
Esto es importante porque el ecuador recibe más energía del sol que los polos. Tanto la atmósfera como el océano trabajan para transportar energía desde latitudes bajas a latitudes altas. Si el océano no puede transportar tanto calor hacia el norte, entonces la atmósfera debeen cambio, transporta más calor a través de procesos climáticos más extremos en latitudes medias. Cuando la atmósfera mueve el calor hacia el norte, el aire frío se desplaza de los polos y se empuja a latitudes más bajas, llegando a lugares tan al sur como la frontera sur de los EE. UU.
"Piense en dos carreteras que conectan dos grandes ciudades", dijo Yin. Si una se cierra, la otra tiene más tráfico. En la atmósfera, el tráfico es el clima diario. Entonces, si el transporte de calor oceánicose ralentiza o se apaga, el clima se vuelve más extremo ".
Yin dijo que el estudio fue motivado por el clima extremadamente frío que experimentó Texas en febrero.
"En Houston, la temperatura diaria bajó a 40 grados Fahrenheit por debajo de lo normal", dijo Yin. "Ese es el rango típico de una diferencia de temperatura de verano / invierno. Hizo que Texas se sintiera como el Ártico. Este tipo de clima de invierno extremo ocurrióvarias veces en los EE. UU. durante los últimos años, por lo que la comunidad científica ha estado trabajando para comprender el mecanismo detrás de estos eventos extremos ".
La crisis en Texas provocó cortes de energía generalizados y catastróficos, y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica estimó que los daños socioeconómicos totalizaron $ 20 mil millones. Yin sintió curiosidad por el papel que desempeñó el océano en el evento meteorológico extremo.
Yin y Zhao utilizaron un modelo climático global de alta resolución de última generación para medir la influencia del AMOC en el clima frío extremo de EE. UU.
Ejecutaron el modelo dos veces, primero mirando el clima actual con un AMOC en funcionamiento. Luego ajustaron el modelo introduciendo suficiente agua dulce en el Atlántico norte de alta latitud para cerrar el AMOC. La diferencia reveló el papel del AMOC en condiciones extremasclima frío. Descubrieron que sin el AMOC y su transporte de calor hacia el norte, el clima invernal extremadamente frío se intensifica en los EE. UU.
Según estudios observacionales recientes, el AMOC se ha debilitado en las últimas décadas. Los modelos climáticos proyectan que se debilitará aún más en respuesta al aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera.
"Pero hay incertidumbre sobre la magnitud del debilitamiento porque, en este punto, no sabemos exactamente cuánto se derretirá la capa de hielo de Groenlandia", dijo Yin. "Cuánto se derrite depende de las emisiones de gases de efecto invernadero."
Los investigadores tampoco tomaron en cuenta en su modelo los efectos del calentamiento global causado por los humanos, pero esa es un área de interés para el futuro, dijo Yin.
"Básicamente, simplemente apagamos el AMOC en el modelo para observar la respuesta del clima extremo", dijo. "A continuación, queremos tener en cuenta los gases de efecto invernadero y observar los efectos combinados de la desaceleración del AMOC ycalentamiento global en climas extremadamente fríos ".
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