Un estudio explora el vínculo entre la salinidad, las corrientes oceánicas y el clima
La distribución de sal por las corrientes oceánicas juega un papel crucial en la regulación del clima global.
Esto es lo que afirman en un nuevo estudio investigadores de la Universidad de Dalhousie en Canadá, el Centro Helmholtz de Investigación Oceánica GEOMAR de Kiel, el Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) y MARUM, el Centro de Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen.
Estudiaron anomalías climáticas naturales, incluida la llamada Pequeña Edad del Hielo. Este período frío del siglo XV a mediados del XIX provocó malas cosechas, hambrunas y enfermedades en Europa. Aunque la Pequeña Edad del Hielo es uno de los períodos más estudiados de la historia reciente, siguen siendo controvertidos los mecanismos climáticos subyacentes.
"Observar las recientes anomalías climáticas naturales ayuda a comprender los procesos y mecanismos que puede desencadenar el calentamiento global inducido por el hombre", dice la Dra. Anastasia Zhuravleva, autora principal del estudio. Fue estudiante de doctorado en GEOMAR y recibió el Premio Annette Barthelt por su tesis en 2019. Luego trabajó como investigadora postdoctoral en GEOMAR y la Universidad de Dalhousie, donde completó el estudio.
"Los investigadores suelen considerar el aumento de la extensión del hielo marino y la desalinización en el Atlántico Norte subpolar como posibles desencadenantes de pasados períodos fríos, pero los procesos en el Atlántico tropical parecen ser igualmente importantes", dice la Dra. Zhuravleva.
"De hecho, a diferencia de las latitudes norte y media, hay poca información sobre estos recientes fenómenos climáticos del Atlántico subtropical-tropical y su impacto en las regiones del hemisferio norte", añade el Dr. Henning Bauch, paleoclimatólogo del AWI y GEOMAR, co-iniciador y coautor del estudio. "Aquí es donde entra en juego nuestra investigación".
Entonces, ¿Qué sucedió en el Atlántico tropical durante las anomalías climáticas históricas y cómo podrían los potenciales cambios haber afectado la circulación oceánica y el clima mucho más al norte? Para responder a estas preguntas, el equipo trabajó en un perfil de sedimentos del sur del Caribe y reconstruyó la salinidad y temperatura del agua superficial durante los últimos 1.700 años. Entre otras cosas, los investigadores determinaron la composición isotópica y elemental de las capas calcáreas del plancton.
Imagen: Simulación de un modelo de la velocidad del flujo superficial en el Atlántico que muestra la Corriente del Golfo y la posición del núcleo de sedimento del Caribe investigado. Simulación: GEOMAR
Los resultados muestran un enfriamiento de aproximadamente 1°C durante la Pequeña Edad del Hielo. "Es un cambio de temperatura significativo para esta región", afirma el Dr. Mahyar Mohtadi, coautor del estudio y jefe del grupo de Variabilidad Climática en Bajas Latitudes del MARUM.
"Es especialmente digno de mención el hecho de que se produjo otro pronunciado enfriamiento en los siglos VIII y IX. Las temperaturas más frías en el océano tropical, por lo demás cálido, provocaron una menor precipitación regional, lo que coincidió con severas sequías en la Península de Yucatán y el declive de la cultura maya clásica".
Además, los investigadores descubrieron que las anomalías del clima frío en el Atlántico Norte subpolar y en Europa iban acompañadas de una circulación oceánica más débil y un aumento de la salinidad en el Caribe.
"La advección, o el movimiento de sal tropical hacia altas latitudes del norte, es esencial para mantener altas densidades superficiales en el Atlántico Norte subpolar. Este es un requisito previo para la estabilidad general de la circulación oceánica a gran escala, incluida la transferencia de agua cálida de la Corriente del Golfo, responsable de nuestras temperaturas suaves en Europa", afirma el Dr. Bauch.
Imagen: Núcleo de sedimentos analizado del Mar Caribe. El recuadro muestra una especie de foraminífero llamada "Globigerinoides ruber" (blanco), que se extrajo de las muestras de sedimento y se utilizó para reconstruir cambios pasados en la temperatura y salinidad tropical. Foto: A. Zhuravleva y T. Boeschen, GEOMA
Los datos sobre el pasado histórico permiten así reconstruir la conexión a través del Atlántico Norte. El enfriamiento inicial puede deberse a erupciones volcánicas, baja actividad solar y retroalimentación entre el hielo marino y el océano en el norte. El nuevo estudio proporciona evidencia de que una disminución en el movimiento de la sal hacia las altas latitudes del norte amplificará y prolongará estos eventos climáticos. Por el contrario, el lento movimiento de anomalías positivas de salinidad desde los trópicos eventualmente aumentará la densidad en la superficie del Atlántico Norte subpolar.
Esto puede favorecer el transporte de calor hacia el norte por las corrientes oceánicas, lo que resultaría en temperaturas más suaves en Europa y América del Norte.
"Esta retroalimentación de salinidad se conoce a partir de modelos y se ha supuesto para la Pequeña Edad del Hielo. Sin embargo, a falta de datos sobre los océanos tropicales, estas suposiciones se han basado en registros de precipitación menos directos", dice la Dra. Zhuravleva.
Hay evidencia de que la Corriente del Golfo se está debilitando y que el calentamiento inducido por el hombre es una probable causa. Lo que es seguro es que las consecuencias de este cambio serán globales. Hasta qué punto interactúan los diferentes mecanismos climáticos ha sido una cuestión abierta. Este estudio confirma ahora que el transporte de sal de sur a norte es un factor clave en los procesos implicados.
El estudio se ha publicado en Science Advances: Caribbean salinity anomalies contributed to variable North Atlantic circulation and climate during the Common Era
