Los ríos atmosféricos y la no recuperación invernal del hielo ártico

"La disminución del hielo marino del Ártico es una de las pruebas más obvias del calentamiento global de las últimas décadas", dijo Pengfei Zhang, profesor asistente de investigación de meteorología y ciencias atmosféricas en Penn State y autor principal del estudio. "A pesar de que las temperaturas en el Ártico están muy por debajo del punto de congelación, la disminución del hielo marino en invierno sigue siendo muy significativa. Y nuestra investigación muestra que los ríos atmosféricos son un factor para comprender por qué".

¿Qué es un río atmosférico?

Los ríos atmosféricos son como cintas transportadoras de grandes cantidades de vapor de agua en sistemas de borrascas en forma de lengua que pueden extenderse por miles de kilómetros y producir lluvias extremas e inundaciones cuando tocan tierra. Estas borrascas afectan regularmente a las regiones costeras de latitudes medias como California, donde los eventos atmosféricos de los ríos en enero, por ejemplo, arrojaron más de 300 mm de lluvia en pocas horas.

Usando observaciones satelitales y simulaciones de modelos climáticos, los científicos descubrieron que estas borrascas están llegando cada vez más al Ártico, particularmente a los mares de Barents y Kara frente a las costas del norte de Noruega y Rusia, durante la temporada invernal de formación de hielo. Los autores informaron de sus hallazgos en la revista Nature Climate Change.

"A menudo pensamos que la disminución del hielo marino del Ártico es un proceso gradual debido a forzamientos graduales como el calentamiento global", dijo L. Ruby Leung, miembro de Battelle en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y coautor. "Este estudio es importante porque encuentra que la disminución del hielo marino se debe a eventos meteorológicos extremos episódicos: ríos atmosféricos, que se han producido con mayor frecuencia en las últimas décadas, en parte debido al calentamiento global".

La humedad cálida transportada por estas borrascas aumenta la radiación de onda larga hacia abajo, o el calor devuelto a la Tierra desde la atmósfera, y produce lluvia, las cuales pueden derretir la delgada y frágil capa de hielo que vuelve a crecer durante los meses de invierno.

Usando imágenes satelitales de teledetección, los científicos observaron la retirada del hielo marino casi inmediatamente después de las borrascas con sus ríos atmosféricos y vieron que la retirada persistió hasta por 10 días. Debido a este derretimiento y a que las borrascas son cada vez más comunes, los ríos atmosféricos están ralentizando la recuperación estacional del hielo marino en el Ártico, dijeron los científicos.

"Cuando este tipo de transporte de humedad ocurre en el Ártico, el efecto no es solo la cantidad de lluvia o nieve que cae, sino también el poderoso efecto de derretimiento del hielo", dijo Mingfang Ting, profesor de Lamont-Doherty Earth. Observatorio, Universidad de Columbia y coautor. "Esto es importante ya que estamos perdiendo rápidamente el hielo marino del Ártico en las últimas décadas, lo que trajo muchas consecuencias no deseadas, como el calentamiento del Ártico, la erosión de las costas del Ártico, la alteración de los patrones climáticos globales y la interrupción de las comunidades y ecosistemas del Ártico".

La pérdida de hielo marino en el Ártico tiene amplias implicaciones, dijeron los científicos. Las aguas abiertas pueden habilitar nuevas rutas de envío más directas, pero también desencadenar preocupaciones geopolíticas entre países. Además, el agua dulce que se derrite en el océano salado puede afectar los patrones de circulación oceánica que estabilizan las temperaturas globales.

"Esos factores hacen que este estudio sea especialmente importante desde una perspectiva científica, pero también desde una perspectiva social y de seguridad", dijo Laifang Li, profesor asistente de meteorología y ciencia atmosférica en Penn State y coautor. "El derretimiento del hielo marino tiene un gran impacto para el sistema climático y para la sociedad, y nuestro estudio encuentra que el Ártico es un sistema abierto y que el cambio climático es mucho más complicado de lo que el cambio de temperatura por sí solo puede explicar".

Usando modelos climáticos de conjunto, los científicos determinaron que el calentamiento inducido por el hombre ha aumentado la tasa de las borrascas y ríos atmosféricos en el Ártico. Pero también encontraron que un modo importante de las variabilidades climáticas naturales, la llamada Oscilación del Pacífico Interdecadal, también contribuye a los cambios de los ríos atmosféricos.

"Este estudio, junto con otros trabajos que notaron la presencia de ríos atmosféricos en los trópicos, destaca que los ríos atmosféricos representan un fenómeno global", dijo Bin Guan, científico de Sistemas terrestres de la Universidad de California, Los Ángeles y Jet Propulsion Laboratory, California. Instituto de Tecnología. "Dado que se descubrieron hace relativamente poco tiempo, en la década de 1990, e incluso más recientemente en términos de reconocimiento de sus impactos sociales, los ríos atmosféricos brindan una oportunidad para la investigación y las aplicaciones potencialmente coordinadas a nivel mundial, es decir, con las capacidades informáticas y tecnológicas actuales".

También contribuyó a esta investigación Gang Chen, profesor de la Universidad de California, Los Ángeles.

Referencia

More frequent atmospheric rivers slow the seasonal recovery of Arctic sea ice. Nature Climate Change. https://dx.doi.org/10.1038/s41558-023-01599-3