Es la primera vez que se monitorean desde el espacio las cascadas de agua densa de la Antártida
Bajo la superficie del Océano Austral, enormes volúmenes de agua fría y densa se precipitan desde la plataforma continental antártica y caen en cascada por acantilados submarinos hasta el fondo del océano, a miles de metros de profundidad.
Estas cascadas ocultas son una parte clave de la circulación oceánica global: una enorme cinta transportadora de corrientes que mueve calor, carbono y nutrientes alrededor del mundo, ayudando a regular el clima de la Tierra.
Durante décadas, los científicos han luchado por observar estas cascadas submarinas de agua densa alrededor de la Antártida. Se encuentran en algunas de las aguas más remotas y turbulentas del planeta, a menudo envueltas en hielo marino y canalizadas a través de estrechos cañones que los buques de investigación pueden pasar fácilmente por alto..
Pero una nueva investigación muestra que los satélites, que orbitan a cientos de kilómetros sobre la Tierra, pueden detectar estas cascadas submarinas.
"Al medir pequeñas bajadas del nivel del mar —de apenas unos centímetros—, ahora podemos rastrear las cascadas de agua densa desde el espacio. Este avance nos permite monitorear las ramas más profundas de la circulación oceánica, que se están ralentizando a medida que se derrite el hielo antártico y se calientan las aguas superficiales", dice Matthis Auger, investigador asociado en oceanografía física de la Universidad de Tasmania.
Vídeo: Las cascadas submarinas alrededor de la Antártida transportan agua superficial densa y salada a las profundidades del océano.
El agua densa ayuda a regular el clima
El agua densa antártica se forma cuando el hielo marino crece, lo que hace que el agua cercana sea más salada y densa. Esta agua pesada se extiende por la plataforma continental hasta encontrar un camino para desbordarse, precipitándose por empinadas laderas submarinas hacia las profundidades.
A medida que el agua densa fluye hacia el norte a lo largo del lecho marino, transporta oxígeno y nutrientes a las profundidades, además de carbono y calor extraídos de la atmósfera.
Pero este proceso crucial está amenazado. El cambio climático está derritiendo la capa de hielo antártica, añadiendo al océano agua dulce de deshielo y dificultando la formación de agua densa.
Investigaciones anteriores han demostrado que la circulación abisal ya se ha ralentizado un 30 % y es probable que se debilite aún más en los próximos años. Esto podría reducir la capacidad del océano para absorber calor y carbono, acelerando así el cambio climático.
Esta investigación proporciona una nueva técnica que puede proporcionar observaciones fáciles y directas de los futuros cambios en la circulación abisal del Océano Austral.
Imagen derecha: Circulación abisal y características de las masas de agua en la Cuenca Antártica Australiana. Crédito: Nature Climate Change (2023). DOI:10.1038/s41558-023-01667-8
Satélites y nivel del mar
Hasta ahora, el seguimiento de las cascadas de agua densa alrededor de la Antártida se ha basado en amarres, estudios desde buques e incluso sensores adheridos a focas. Si bien estos métodos ofrecen valiosa información local, son costosos, requieren mucha logística, generan grandes emisiones de carbono y solo cubren un área limitada.
Los datos satelitales ofrecen una alternativa. Mediante radar, satélites como CryoSat-2 y Sentinel-3A pueden medir cambios en la altura de la superficie del mar con una precisión de pocos centímetros.
Y gracias a los recientes avances en el procesamiento de datos, ahora se pueden extraer mediciones confiables incluso en regiones cubiertas de hielo, observando la superficie del mar a través de grietas y aberturas en el hielo marino.
En este estudio, los científicos combinaron casi una década de observaciones satelitales con modelos oceánicos de alta resolución centrados en el Mar de Ross. Este es un punto crítico para la formación de agua densa en la Antártida.
Descubrieron que las cascadas de agua densa dejan una reveladora señal en la superficie: una sutil pero constante bajada en el nivel del mar, causada por el agua fría y pesada que se hunde debajo de ella.
Al rastrear estas sutiles bajadas del nivel del mar, desarrollaron una nueva forma de monitorear los cambios anuales en las cascadas de agua densa a lo largo de la plataforma continental antártica. La señal satelital que identificaron coincide con las observaciones obtenidas por otros medios, lo que ofrece confianza de que este método puede detectar con fiabilidad cambios significativos en la circulación oceánica profunda.
Imagen: Las aberturas o "conductos" en el hielo marino pueden revelar la altura de la superficie del mar subyacente. NASA ICE vía Flickr, CC BY
Económico y eficaz, sin emisiones de carbono
Esta es la primera vez que se monitorean las cascadas de agua densa de la Antártida desde el espacio. Lo que hace que este enfoque sea tan eficaz es su capacidad para ofrecer observaciones a largo plazo y de amplio alcance a bajo costo y con cero emisiones de carbono, utilizando satélites ya en órbita.
Estas innovaciones son especialmente importantes a medida que se está trabajando para monitorear un sistema climático en rápida evolución. La intensidad de las corrientes profundas antárticas sigue siendo una de las principales incertidumbres en las proyecciones climáticas globales.
La capacidad de rastrear sus cambios desde el espacio ofrece una nueva y poderosa forma de monitorear nuestro clima cambiante y de diseñar estrategias de adaptación más efectivas.
La investigación ha sido publicada en Communications Earth & Environment: The variability of Antarctic dense water overflows can be observed from space
