Podría tener implicaciones para las predicciones de derretimiento del hielo
Según una nueva investigación dirigida por geocientíficos de la Universidad de Arizona, el aumento del agua dulce debido al derretimiento de las capas de hielo antártico más el aumento del viento ha reducido la cantidad de oxígeno en el Océano Austral y lo ha vuelto más ácido y más cálido.
Los investigadores descubrieron que las aguas del Océano Austral habían cambiado comparando las mediciones a bordo tomadas de 1990 a 2004 con las medidas tomadas por una flota de robot flotadores equipados con microsensores de 2012 a 2019.
La pérdida de oxígeno observada y el calentamiento alrededor de la costa antártica es mucho mayor de lo previsto por un modelo climático, lo que podría tener implicaciones para las predicciones de derretimiento del hielo.
El descubrimiento llevó al equipo de investigación a mejorar los modelos informáticos actuales del cambio climático para reflejar mejor los cambios ambientales en torno a la Antártida.
"Es la primera vez que podemos reproducir los nuevos cambios en el Océano Austral con un modelo del sistema de la Tierra", dijo la coautora Joellen Russell, profesora de geociencias.
La investigación es la primera en incorporar el aumento del agua dulce del Océano Austral más el viento adicional en un modelo de cambio climático, dijo. El equipo utilizó el modelo ESM2M de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos.
Anteriormente, los modelos de cambio climático global no predecían los cambios físicos y químicos actuales en el Océano Austral, dijo Russell, quien ocupa la Cátedra Distinguida Thomas R. Brown en Ciencia Integrativa.
"Subestimamos cuánta influencia tendrían el agua dulce y el viento añadidos. Cuando agregamos estos dos componentes al modelo, podemos reproducir directa y detalladamente lo que ha sucedido en los últimos 30 años", dijo.
Ahora, los modelos podrán hacer un mejor trabajo al predecir futuros cambios ambientales en la Antártida y sus alrededores, dijo, y agregó que el Océano Austral absorbe la mayor parte del calor producido por el calentamiento global antropogénico.
"Una de cada ocho moléculas de carbono que sale de su tubo de escape va al Océano Austral", dijo Russell. "Nuestro modelo dice que en el futuro, es posible que no tengamos un sumidero de carbono tan grande como esperábamos".
El primer autor, Ben Bronselaer, dirigió el esfuerzo para mejorar los modelos climáticos cuando era un investigador asociado postdoctoral en el laboratorio de Russell. Ahora es ingeniero meteorológico y oceanográfico en la multinacional británica BP de petróleo y gas en Londres.
Para desarrollar una mejor comprensión del sistema climático de la Tierra, los científicos refinan constantemente sus modelos de cambio climático global.
Como parte de ese esfuerzo, el Proyecto de Modelización y Observaciones del Carbono y el Clima en el Océano Sur, o SOCCOM, estudia el Océano Austral y su influencia en el clima. La National Science Foundation financia SOCCOM, con apoyo adicional proporcionado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, o NOAA, y la NASA.
Russell lidera el grupo SOCCOM que mejora la representación del Océano Austral en los modelos informáticos del clima global. Ella ha estado estudiando el océano alrededor de la Antártida durante 25 años.
"Mi primer crucero de investigación en el Océano Austral fue en 1994. Fue en invierno en las profundidades del Pacífico Sur. Crecí en Alaska, y sabía cómo se sentía una tormenta de nieve, y nunca antes había sentido vientos como esos", dijo ella.
Ella ha estado "obsesionada" desde entonces por los extremos vientos del invierno antártico, dijo.
Russell y otros científicos han estado tomando mediciones a bordo en las aguas alrededor de la Antártida durante décadas, pero las condiciones invernales lo hacen extremadamente difícil. Además, la extensión del hielo marino en el invierno hace que sea imposible tomar mediciones cercanas a la costa desde barcos, dijo.
Los robots flotadores SOCCOM comenzaron a desplegarse en 2014 y han resuelto ese problema.
"Los robots flotadores pueden pasar bajo el hielo invernal y trabajar todo el invierno recolectando datos. Los robots flotadores son la revolución en la forma en que podemos imaginarnos mirando la evolución del hielo y el océano", dijo." Nunca habíamos visto la química del invierno bajo el hielo".
Los flotadores revelaron cuánto han cambiado las aguas antárticas en las últimas décadas, un desarrollo que los modelos climáticos globales no habían predicho.
Imagen: Los retorcidos senderos de colores muestran cómo se movían los flotadores con las corrientes alrededor de la Antártida. El gris oscuro es tierra, y el gris claro es hielo marino.
Bronselaer, Russell y sus colegas habían agregado previamente a los modelos climáticos agua dulce adicional de la fusión de las capas de hielo, pero esa revisión no reprodujo los cambios recientes en la química del Océano Austral.
El aumento del agua dulce y la cantidad de viento antártico en el modelo resolvió el problema: ahora el modelo representa correctamente el estado actual de las aguas antárticas.
El equipo también utilizó el modelo mejorado para pronosticar las condiciones en el Océano Austral. El pronóstico sugiere que en el futuro el Océano Austral podría no absorber tanto dióxido de carbono de la atmósfera como se predijo anteriormente.
Russell planea continuar persiguiendo los vientos invernales de la Antártida.
"No lo observamos, pero el modelo dice que lo necesitamos", dijo. "Le propongo a la NASA un satélite para buscar el viento perdido".
El documento del equipo, "Importance of wind and meltwater for observed chemical and physical changes in the Southern Ocean", se publicó en Nature Geoscience hoy 6 de enero.
