Cada vez más agua cálida del Atlántico puede alcanzar el hielo marino
En las últimas décadas, el hielo marino del Ártico ha retrocedido cada vez más, incluso cada vez más en invierno, cuando la extensión del hielo marino es más notoria.
Se cree que uno de los principales impulsores de este desarrollo es el calentamiento del agua del Atlántico que fluye desde el mar de Noruega en Europa hacia el océano Ártico, pasando en el proceso por el mar de Barents y el estrecho de Fram.
Sin embargo, no toda el agua del Atlántico que desemboca en el mar de Barents alcanza el hielo marino. Parte del agua del Atlántico recircula, es decir, cambia de dirección y regresa al mar de Noruega europeo como una corriente independiente, sin entrar en contacto directo con el hielo marino.
Sin embargo, hasta ahora no ha sido posible investigar suficientemente el efecto indirecto de esta corriente que transporta agua del Atlántico proveniente del mar de Barents sobre el hielo marino de dicho mar.
Un equipo de investigación del Instituto Alfred Wegener (AWI) ha descubierto, mediante simulaciones de modelos, que este flujo de retorno del mar de Barents tiene un considerable impacto en la cantidad de hielo marino que se forma en este mar durante el invierno.
Además del estrecho de Fram, el mar de Barents es una de las dos vías por las que el agua cálida y salina del Atlántico fluye hacia el océano Ártico. Si la temperatura del agua atlántica entrante es superior a la media a largo plazo o si entra un volumen extraordinariamente grande de agua atlántica, el mar de Barents se calienta y disminuye la cobertura de hielo en invierno.
Si el agua del Atlántico es más fría o la afluencia es débil, puede producirse una gran cantidad de hielo. Sin embargo, antes de que las corrientes del mar de Barents transporten el agua del Atlántico hacia el hielo marino, parte de ella recircula y regresa al mar de Noruega, en Europa. En consecuencia, esta porción recirculada ya no puede afectar al hielo marino.
Imagen: Vías del agua del Atlántico hacia el océano Ártico y rendimiento del modelo en el mar de Barents.
Sin embargo, hasta la fecha no ha sido posible medir adecuadamente la fuerza y las fluctuaciones de este flujo de retorno, aunque estos factores podrían desempeñar un papel vital a la hora de determinar cuánta agua del Atlántico llega realmente al hielo marino.
"Existen algunas observaciones que sugieren firmemente que este flujo de retorno transporta una proporción sustancial del agua del Atlántico directamente desde el mar de Barents. Por lo tanto, parecía lógico que las fluctuaciones naturales y cualquier posible tendencia a largo plazo en esta corriente pudieran ser importantes factores para el hielo marino", afirma el Dr. Finn Heukamp, autor principal del estudio del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina.
"El volumen de agua del Atlántico que fluye hacia el mar de Barents y que sale inmediatamente de él como resultado de la recirculación puede tener un efecto sustancial en la formación de hielo marino de un año a otro, pero también a largo plazo".
El flujo de retorno del mar de Barents no ha sido tan bien documentado hasta ahora como el flujo de entrada, cuya fuerza y fluctuaciones se conocen gracias a mediciones a largo plazo.
"En estos casos, los modelos informáticos que cartografian el océano representan una excelente fuente inicial de información que nos permite investigar qué está sucediendo. Por ello, hemos simulado el flujo de retorno del agua cálida del Atlántico entre 1979 y 2019 mediante un modelo global de alta resolución del océano y el hielo marino", explica Finn Heukamp.
Lo que el oceanógrafo del AWI y sus colegas investigadores descubrieron fue que el volumen de agua del Atlántico que fluye desde el mar de Barents en realidad afecta la cantidad de hielo marino que se puede formar.
"Si el flujo de retorno es más débil, se transporta inmediatamente menos agua del Atlántico. En lugar de salir del mar de Barents, esta agua del Atlántico fluye a través de él y lo calienta. Como consecuencia, se forma menos hielo marino nuevo en esos años y el hielo existente se derrite más rápido".
Por el contrario, un fuerte flujo de retorno genera más hielo en el mar de Barents, explica, ya que un gran volumen de agua cálida del Atlántico es arrastrado inmediatamente fuera del mar de Barents antes de que pueda alcanzar y afectar el hielo marino.
Imagen: Expedición ARCTIC2018 (Foto: Andreas Rogge)
Cada vez más agua cálida del Atlántico puede alcanzar el hielo marino
Por lo tanto, no sólo es importante determinar el volumen de agua cálida del Atlántico que fluye hacia el mar de Barents, sino también qué cantidad sale inmediatamente de él. Éste es el volumen preciso que ha ido disminuyendo constantemente desde 1979.
Por ejemplo, la simulación muestra que, si bien el volumen de agua del Atlántico que vuelve a salir varía considerablemente de un año a otro, en general el flujo de retorno se está debilitando notablemente, como resultado de lo cual llega más agua cálida al hielo marino. En la simulación, el flujo de retorno ya se ha reducido aproximadamente a la mitad desde 1979. Esta evolución contribuye a la pérdida acelerada de hielo marino en el mar de Barents.
Si bien el volumen de agua cálida del Atlántico que fluye en invierno desde el mar de Barents ha disminuido con el tiempo, no se observa una tendencia perceptible en la afluencia. Sin embargo, las fluctuaciones de temperatura y el calentamiento general de la afluencia también se reflejan en el flujo de retorno.
"En el modelo, el flujo de entrada en el invierno es consistentemente más cálido y más estable que el flujo de retorno, que es algo más frío pero mucho más variable".
El hecho de que las temperaturas de ambas corrientes parezcan estar relacionadas, aunque los volúmenes de agua que entran y salen pero no los de entrada y retorno, apuntan a un flujo de retorno permanente, así como a mecanismos de impulso (atmosféricos) independientes en el mar de Barents que controlan el flujo de entrada y retorno.
Por ejemplo, la fuerza de la entrada de agua del Atlántico está en gran medida ligada al patrón de vientos a gran escala de la Oscilación del Atlántico Norte, mientras que el flujo de retorno parece depender en gran medida de los sistemas climáticos locales sobre Spitzbergen.
"Nuestro estudio puede servir como punto de partida para identificar los procesos fundamentales que impulsan el flujo de retorno en el mar de Barents", resume Finn Heukamp. "Por primera vez, estamos arrojando luz sobre un mecanismo previamente ignorado en el sistema oceánico ártico, que impacta directamente la extensión del hielo marino".
Esto es sumamente relevante para los modelos climáticos y otorga un importante impulso a proyecciones más precisas sobre la evolución en el futuro del cambio climático en el Ártico.
Los investigadores publicaron sus resultados en la revista Nature Communications: Atlantic water recirculation in the northern Barents Sea affects winter sea ice extent
