La Deriva Transpolar, una importante corriente del Ártico, es mucho más dinámica de lo que se creía
Un nuevo estudio ha arrojado luz sobre las rutas altamente variables y sensibles al clima que utilizan las sustancias de los ríos siberianos para viajar a través del Océano Ártico.
Los hallazgos plantean nuevas preocupaciones sobre la creciente propagación de contaminantes y las posibles consecuencias para los frágiles ecosistemas polares a medida que se acelera el cambio climático.
La investigación internacional dirigida por la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, proporciona la imagen más clara jamás vista de cómo funciona el sistema de transporte subyacente, conocido como Deriva Transpolar. También descubre los diversos factores que controlan esta importante corriente superficial del Ártico, incluidas las temperaturas más cálidas que podrían incrementar la propagación de contaminantes de origen humano.
La Deriva Transpolar transporta hielo marino, agua dulce y materia suspendida desde las plataformas siberianas a través del Ártico central hacia el canal del estrecho de Fram, que conecta con los mares nórdicos.
Este flujo transártico influye en el transporte de sustancias naturales, como nutrientes, gases, compuestos orgánicos y contaminantes creados por el hombre (incluidos microplásticos y metales pesados) desde los sistemas fluviales siberianos hacia el Ártico central y el Atlántico Norte. Este material afecta la biogeoquímica y los ecosistemas del Ártico, mientras que el propio agua dulce altera la circulación oceánica.
Como el océano Ártico es un entorno sumamente cambiante, en lugar de seguir un curso constante, la materia proveniente de los ríos toma rutas diversas y cambiantes según las estaciones, condicionadas por las condiciones cambiantes de la plataforma y las corrientes oceánicas, junto con la formación, la deriva y el derretimiento del hielo marino. Esto produce una rápida y generalizada redistribución de materia natural y contaminante.
"Encontramos pronunciados cambios en la composición del agua de los ríos siberianos a lo largo de la Deriva Transpolar, lo que demuestra esta interacción altamente dinámica", dijo el autor principal, Dr. Georgi Laukert, becario postdoctoral Marie Curie en Oceanografía Química en la Universidad de Bristol, Reino Unido y la Institución Oceanográfica Woods Hole en Massachusetts, EE. UU..
Imagen: La imagen muestra a científicos extrayendo agua de mar de diferentes profundidades utilizando un carrusel de muestreo de agua desplegado a través de un agujero en el hielo marino. Josefa Verdugo / Instituto Alfred Wegener
"Los cambios estacionales en el caudal de los ríos y la circulación dinámica en la plataforma siberiana impulsan la variabilidad de la superficie del océano, mientras que las interacciones entre el hielo marino y el océano aumentan aún más la redistribución de la materia transportada por los ríos".
"Otro descubrimiento clave es el papel cada vez más central del hielo marino formado a lo largo de la Deriva Transpolar, no sólo como medio de transporte pasivo, sino como agente activo en la conformación de los patrones de dispersión. Este hielo marino captura material de múltiples fuentes fluviales durante su crecimiento, a diferencia de la mayoría del hielo marino costero, creando mezclas complejas que se transportan a través de grandes distancias".
Para decodificar estas vías complejas, el equipo de investigación internacional analizó muestras de agua de mar, hielo marino y nieve utilizando isótopos de oxígeno y neodimio, junto con mediciones de elementos de tierras raras para producir datos trazadores geoquímicos. Esta huella geoquímica permitió a los investigadores rastrear los orígenes de la materia proveniente de los ríos y seguir cómo evolucionó a lo largo de su ruta a través del Ártico central durante un período de un año.
El estudio se basa en muestras de MOSAiC, la mayor expedición al Ártico jamás realizada y uno de los esfuerzos de investigación polar más ambiciosos, en el que participaron siete rompehielos y más de 600 científicos de todo el mundo.
Imagen: La imagen muestra el rompehielos de investigación alemán Polarstern amarrado a un témpano de hielo durante la noche polar. Crédito: Steffen Graupner / Instituto Alfred Wegener
"Los hallazgos representan observaciones anuales sin precedentes. Anteriormente, solo disponíamos de datos de verano porque era demasiado lento y difícil romper el hielo en invierno. Esta evidencia ártica, sostenida e interdisciplinaria, ofrece importante y completa información que nos ayuda a comprender mejor los sistemas oceánicos altamente complejos y sus posibles implicaciones futuras", dijo la coautora Dra. Dorothea Bauch, investigadora de la Universidad de Kiel en Alemania.
A medida que el hielo marino de verano continúa retrocediendo debido a la subida de las temperaturas, están cambiando los patrones de circulación y deriva.
El profesor Benjamin Rabe, coautor e investigador científico del Instituto Alfred Wegener y profesor honorario de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Bremerhaven (Alemania), afirmó: "Estos cambios podrían alterar significativamente la forma en que se propagan por el Ártico el agua dulce y la materia derivada de los ríos, con implicaciones de gran alcance para los ecosistemas, los ciclos biogeoquímicos y la dinámica oceánica".
La investigación también desafía la percepción que se tiene desde hace mucho tiempo de que la Deriva Transpolar es un transportador estable de agua fluvial. Observados por primera vez durante la histórica expedición al Fram del explorador noruego Fridtjof Nansen en la década de 1890, estos últimos hallazgos, descubiertos más de 130 años después, indican que la deriva transpolar es muy variable tanto en el espacio como en el tiempo.
El Dr. Laukert añadió: "Si bien el estudio no se centra en compuestos individuales, arroja luz sobre los mecanismos de transporte subyacentes, un paso crucial para predecir cómo evolucionará el transporte de materia en el Ártico en un clima más cálido. Si incluso esta corriente emblemática es tan dinámica, entonces todo el océano Ártico podría ser más variable y vulnerable de lo que pensábamos".
La investigación ha sido publicada en Nature Communications: Dynamic ice–ocean pathways along the Transpolar Drift amplify the dispersal of Siberian matter
