Por qué el Océano Austral es una sala de máquinas global
El océano Austral es salvaje y dinámico. Experimenta los vientos más fuertes y las olas más grandes de la Tierra. Es el hogar de icebergs del tamaño de una ciudad y la corriente oceánica más grande del planeta, así como de diminutas corrientes turbulentas que caben dentro de una taza de té.
El océano Austral también es crucial para los sistemas naturales de la Tierra, ya que forma el agua densa que llena los océanos profundos del mundo. Almacena el calor y el carbono resultantes del calentamiento global provocado por el hombre, y controla el flujo de calor hacia la enorme capa de hielo de la Antártida, la mayor amenaza para la subida descontrolado del nivel del mar a nivel global.
La escala y la complejidad del océano Austral pueden resultar difíciles de comprender, pero puede resultar de ayuda un nuevo artículo de Luke Bennetts y sus colegas de la Universidad de Adelaide. En él se resume el estado actual de la comprensión del océano Austral, cómo está cambiando y dónde se encuentran las lagunas de conocimiento.
Los científicos y otros profesionales viajan periódicamente a los lugares más helados del Océano Austral, pero se necesita más investigación. La comunidad científica y la comunidad en general deben unirse para hacer avanzar la ciencia del océano Austral y proteger este vital recurso natural.
Imagen: Los científicos viajan periódicamente a los confines más helados del océano Austral, pero se necesitan más investigaciones. Louise Biddle
Masas de hielo en peligro
La capa de hielo de la Antártida es la masa de hielo más grande de la Tierra, equivalente a 58 metros del nivel del mar global.
La capa de hielo fluye hacia la superficie del océano Austral en forma de gigantescas plataformas de hielo. Muchas de estas plataformas de hielo están siendo devoradas desde abajo por un océano más cálido, o se están desmoronando y convirtiendo en icebergs a un ritmo más rápido que antes.
Más allá de las plataformas de hielo, millones de kilómetros cuadrados de la superficie del océano Austral están congelados en una capa de hielo marino que actúa como un reflector solar gigante y protege las plataformas de hielo de las poderosas olas del océano Austral.
Después de décadas de aparentemente desafiar la subida de las temperaturas, el hielo marino del Océano Austral ha disminuido drásticamente en los últimos años. Esto somete a las plataformas de hielo y a la capa de hielo a una tensión aún mayor.
Imagen: La mayoría de las plataformas de hielo del océano Austral están perdiendo masa. David Keyton
Llenando los océanos de la Tierra
Gran parte del hielo marino se produce en pequeñas regiones de aguas abiertas, llamadas "polinias", formadas por vientos fuertes y fríos que soplan desde la Antártida. Estos vientos enfrían la superficie del océano por debajo del punto de congelación, lo que provoca la formación de hielo.
A medida que se forma el hielo, va expulsando sal a la superficie del océano. Esta sal adicional, además de los efectos de enfriamiento de la atmósfera, hace que el agua del mar de la superficie sea más pesada o más "densa".
El agua densa se hunde en turbulentas columnas (imagina un volcán al revés) y cae en cascada a través de cañones submarinos hacia las profundidades del océano, mientras se mezcla con las aguas suprayacentes.
La densa masa de agua resultante, producida sólo en unas pocas regiones relativamente pequeñas de la Antártida, representa un extraordinario 40% del volumen del océano global. Finalmente, el agua regresa a la superficie del océano mediante turbulentos remolinos de escala centimétrica, del tipo que se ve cuando se mezcla leche con el té.
En las profundidades oceánicas, esta mezcla se debe en gran medida a las mareas oceánicas que se agitan sobre el rugoso lecho marino y producen olas internas.
Imagen derecha: Complejidad del Océano Austral
El sistema climático en riesgo
Se necesitan muchos cientos de años para que el agua del océano circule desde la superficie del Océano Austral hasta las profundidades y viceversa. El agua que hoy regresa a la superficie es como una cápsula del tiempo, que refleja el clima más frío y preindustrial que había cuando se hundió por primera vez en las profundidades del océano.
El agua que hoy se hunde ha absorbido más carbono para almacenarlo en las profundidades del océano, lo que ayuda a limitar el calentamiento global.
Sin embargo, los modelos y las observaciones sugieren que la reducción del hielo marino y de las plataformas de hielo está debilitando este sistema climático crucial, ya que está haciendo que el agua sea más cálida, menos salada y más flotante, por lo que es menos propensa a hundirse. Esto significa menos almacenamiento de carbono y una atmósfera más cálida en los próximos años.
Hay mucho que no sabemos
Realizar mediciones en el océano Austral es sumamente complicado debido a su remota ubicación y a las hostiles condiciones. Esto significa que, en muchos casos, los datos son escasos y los científicos no saben exactamente con qué velocidad se producen los cambios.
Este nuevo análisis identificó varias áreas como una prioridad clave para futuras investigaciones en el Océano Austral, entre ellas, las observaciones de las temperaturas oceánicas y el derretimiento debajo de las plataformas de hielo, así como las mediciones a largo plazo de la formación de agua densa.
Imagen: Un instrumento oceanográfico en proceso de despliegue. Steve Rintoul/Centro Australiano para la Excelencia en la Ciencia Antártica
Se necesitan más datos para monitorear los cambios y proporcionar una alerta temprana de eventos climáticos significativos, como el colapso de la capa de hielo. Es de vital importancia que también se necesiten más datos para informar y evaluar los modelos informáticos en los que se basan el gobierno, la industria y la sociedad para predecir el clima futuro.
Lamentablemente, las observaciones oceánicas son costosas. Por ejemplo, el principal buque de investigación de Australia, el RV Investigator, cuesta operarle más de 100.000 dólares australianos al día. Y el nuevo satélite SWOT, un proyecto conjunto de la Unión Europea y Estados Unidos para medir la superficie del océano con una resolución sin precedentes, costó más de mil millones de dólares.
Estos costos también ponen de relieve la necesidad de una mayor colaboración nacional e internacional. Esto permitiría aprovechar al máximo los recursos disponibles y promover la innovación tecnológica para desarrollar sistemas de observación más rentables, como drones e instrumentos robóticos a la deriva.
Actualmente nos encontramos en el Decenio de las Naciones Unidas de las Ciencias Oceánicas, cuyo objetivo es mejorar las predicciones sobre el cambio climático y oceánico. Una mejor comprensión del Océano Austral es vital para este esfuerzo.
La investigación se ha publicado en la revista Reviews of Geophysics': Closing the Loops on Southern Ocean Dynamics: From the Circumpolar Current to Ice Shelves and From Bottom Mixing to Surface Waves
