El papel crucial de la mezcla de aguas del Atlántico y el Ártico en la circulación oceánica global: la AMOC

Muchos científicos están analizando con detalle la Circulación de Retorno Meridional del Atlántico (AMOC, Atlantic Meridional Overturning Circulation) y por sus impactos en Europa occidental. Ahora se presentan nuevos resultados.

Vías de transporte de agua lagrangianas y el valor de los trazadores en relación con ellas. Crédito: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51777-w

Un nuevo estudio arroja luz sobre el papel vital que desempeña la mezcla de aguas del Atlántico y el Ártico en el mantenimiento de la Circulación de Retorno Meridional Atlántica (AMOC, que es crucial para regular el clima de la Tierra.

Nuevo estudio sobre la AMOC

Un grupo de científicos han analizado datos oceánicos de 1979 a 2021 para comprender mejor cómo la mezcla de aguas del Atlántico y el Ártico ayuda a mantener la AMOC o Circulación de Retorno Meridional del Atlántico (Atlantic Meridional Overturning Circulation) por sus impactos en el clima de Europa.

Investigadores de la Universidad de Southampton, el Instituto Indio de Tecnología Bhubaneswar, el Centro Nacional de Oceanografía y la Universidad de Estocolmo analizaron datos oceánicos de 1979 a 2021 para comprender mejor cómo la mezcla de aguas del Atlántico y el Ártico ayuda a mantener la AMOC.

La AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) actúa como una gigantesca cinta transportadora oceánica que transporta agua cálida desde los trópicos hacia el norte y agua fría hacia el sur, distribuyendo el calor por todo el planeta. Contribuye a que el norte de Europa, incluido el Reino Unido, se mantenga relativamente templado en comparación con otras regiones en latitudes similares.

Ilustración simplificada de la “cinta transportadora” global de corrientes oceánicas que transportan calor alrededor de la Tierra. El rojo muestra corrientes superficiales y el azul muestra corrientes profundas. Las aguas profundas se forman donde la superficie del mar es más densa. El color de fondo muestra la densidad de la superficie del mar. Crédito: Estudio de visualización científica de la NASA/Goddard Space Flight Center (fondo)

El estudio, publicado en Nature Communications, encontró que la rama inferior del AMOC (la parte de esta "cinta transportadora" que consiste en agua profunda, fría y densa que fluye hacia el sur en el Océano Atlántico) está compuesta por un 72 por ciento de aguas del Atlántico y un 28 por ciento de aguas del Ártico.

"A medida que el agua caliente llega a las regiones más frías del Atlántico Norte, pierde calor en la atmósfera, se vuelve más densa y se hunde a grandes profundidades", explica el Dr. Dipanjan Dey, autor principal del artículo, que realizó la investigación como investigador postdoctoral en la Universidad de Southampton.

"Descubrimos que, si bien parte de esta agua densa regresa inmediatamente al sur, gran parte viaja hacia el norte, donde se mezcla con aguas árticas más frías y dulces en regiones como el estrecho de Dinamarca, entre Islandia y Groenlandia. Este proceso de mezcla hace que las aguas sean aún más densas antes de fluir también hacia el sur, lo que contribuye a la fortaleza del AMOC".

Los investigadores estiman que la mezcla de aguas del Atlántico y el Ártico es responsable del 33% de la transformación de agua cálida y salada en agua más fría, dulce y densa, y el 67% se atribuye a las interacciones entre el océano y la atmósfera.

El estudio cuestiona suposiciones anteriores que se centraban principalmente en la pérdida de calor en áreas específicas sin tener en cuenta el papel fundamental de la mezcla de aguas entre el Atlántico y el Ártico.

Los modelos predicen que la circulación de la AMOC podría disminuir a medida que el planeta se calienta debido al cambio climático. Una circulación de la AMOC más débil y menos profunda, como ocurrió durante la última Edad de Hielo, tiene consecuencias importantes para los patrones climáticos globales.

Los nuevos conocimientos sobre el papel de la mezcla de las aguas del Atlántico y el Ártico nos ayudan a comprender mejor estos procesos.

El profesor Robert Marsh, de la Universidad de Southampton y coautor del artículo, explica: "A medida que la superficie del océano se calienta y se vuelve más fresca, el aumento resultante de la estratificación (capas de agua) dificulta esta mezcla crucial entre las aguas del Atlántico y el Ártico. Esta mezcla reducida debilita la AMOC al disminuir la densidad y la profundidad de su flujo hacia el sur, lo que puede conducir a una desaceleración general de la circulación.

"Una desaceleración de la circulación de la AMOC tendría consecuencias importantes, desde temperaturas mucho más frías en el norte de Europa hasta aumentos del nivel del mar a lo largo de la costa este de los Estados Unidos. Si se debilita significativamente, podría haber cambios abruptos, dramáticos y potencialmente irreversibles en el clima de nuestro planeta".

Una AMOC más débil y menos profunda también podría acortar el tiempo que el dióxido de carbono permanece en el océano antes de ser liberado nuevamente a la atmósfera, acelerando potencialmente el cambio climático y sus impactos.

"Los modelos climáticos deben representar con precisión estos procesos de mezcla de agua para predecir mejor los escenarios climáticos futuros", afirma el Dr. Dey. "Nuestro estudio destaca la compleja interacción entre nuestro clima y los procesos de circulación oceánica global. Necesitamos abordar urgentemente el calentamiento global para evitar cruzar posibles puntos de inflexión en los que la circulación podría ralentizarse significativamente o incluso colapsar".

Referencia

Dipanjan Dey et al, Formation of the Atlantic Meridional Overturning Circulation lower limb is critically dependent on Atlantic-Arctic mixing, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51777-w

Esta entrada se publicó en Noticias en 17 Sep 2024 por Francisco Martín León