Aumenta el calentamiento del océano a largo plazo en regiones alejadas de la tormenta
Cuando un huracán toca tierra, la destrucción puede ser visible durante años o incluso décadas. Menos obvio, pero también poderoso, es el efecto que tienen los huracanes en los océanos.
Un nuevo estudio de la Universidad de Brandeis muestra a través de mediciones en tiempo real que los huracanes no solo agitan el agua en la superficie. También pueden empujar el calor hacia las profundidades del océano de manera que pueden confinarlo durante años y, en última instancia, afectar regiones alejadas de la tormenta.
El calor es el componente clave de esta historia. Desde hace tiempo se sabe que los huracanes obtienen su energía de las temperaturas cálidas de la superficie del mar. Este calor ayuda a que el aire húmedo cerca de la superficie del océano se eleve como un globo aerostático y forme nubes más altas que el Monte Everest. Esta es la razón por la cual los huracanes generalmente se forman en las regiones tropicales.
Lo que se ha descubierto es que, en última instancia, los huracanes también ayudan a calentar el océano, al mejorar su capacidad para absorber y almacenar calor. Y eso puede tener consecuencias de largo alcance.
Cuando los huracanes mezclan calor con el océano, ese calor no vuelve a aparecer en el mismo lugar. El estudio muestra cómo las olas submarinas producidas por la tormenta pueden empujar el calor aproximadamente cuatro veces más profundo que la mezcla sola, enviándolo a una profundidad donde el calor queda atrapado lejos de la superficie.
Desde allí, las corrientes marinas profundas pueden transportarlo miles de kilómetros. Un huracán que atraviesa el Océano Pacífico occidental y golpea Filipinas podría terminar suministrando agua tibia que calentaría la costa de Ecuador años después.
Imagen: Cómo extraen energía los huracanes del calor del océano. Crédito: Kelvin Ma a través de Wikimedia, CC BY
En el mar, en busca de tifones
Durante dos meses en el otoño de 2018, los científicos vivieron a bordo del barco de investigación Thomas G. Thompson para registrar cómo respondía el mar de Filipinas a los patrones climáticos cambiantes. Como científicos del océano, estudiaron la turbulenta mezcla en el océano y los huracanes y otras tormentas tropicales que generan esta turbulencia.
Los cielos estaban despejados y los vientos estaban en calma durante la primera mitad de su experimento. Pero en la segunda mitad, tres grandes tifones, como se conoce a los huracanes en esta parte del mundo, agitaron el océano.
Ese cambio les permitió comparar directamente los movimientos del océano con y sin la influencia de las tormentas. En particular, estában interesados en saber cómo la turbulencia debajo de la superficie del océano ayudaba a transferir calor hacia las profundidades del océano.
Imagen derecha: Los perfiladores de microestructuras se utilizan para medir la turbulencia oceánica. Este está diseñado y construido por Ocean Mixing Group en Oregon State University. Sally warner
Midieron la turbulencia oceánica con un instrumento llamado perfilador de microestructuras, que cae libremente desde casi 300 metros (1.000 pies) y utiliza una sonda similar a la aguja de un fonógrafo para medir los movimientos turbulentos del agua.
¿Qué sucede cuando pasa un huracán?
Imagina el océano tropical antes de que pase sobre él un huracán. En la superficie hay una capa de agua tibia, a más de 80 grados Fahrenheit (27 grados Celsius), que es calentada por el sol y se extiende aproximadamente 160 pies (50 metros) debajo de la superficie. Debajo hay capas de agua más fría.
La diferencia de temperatura entre las capas mantiene las aguas separadas y prácticamente incapaces de afectarse entre sí. Puedes pensar en ello como la división entre el aceite y el vinagre en una botella de aderezo para ensaladas sin agitar.
Cuando un huracán pasa sobre el océano tropical, sus fuertes vientos ayudan a remover los límites entre las capas de agua, como si alguien sacudiera una botella de aderezo para ensaladas. En el proceso, el agua fría profunda se mezcla desde abajo y el agua caliente superficial se mezcla hacia abajo. Esto hace que se enfríen las temperaturas de la superficie, lo que permite que el océano absorba el calor de manera más eficiente de lo habitual en los días posteriores a un huracán.
Durante más de dos décadas, los científicos han debatido si las aguas cálidas que los huracanes mezclan hacia abajo podrían calentar las corrientes oceánicas y, por lo tanto, dar forma a los patrones climáticos globales. En el centro de esta pregunta estaba si los huracanes podrían bombear el calor lo suficientemente profundo como para permanecer en el océano durante años.
Al analizar las mediciones de la subsuperficie del océano tomadas antes y después de tres huracanes, descubrieron que las olas submarinas transportan el calor aproximadamente cuatro veces más profundo en el océano que la mezcla directa durante el huracán. Estas olas, que son generadas por el propio huracán, transportan el calor lo suficientemente profundo como para que no se pueda liberar fácilmente a la atmósfera.
Imagen: Estas ilustraciones muestran lo que sucede con el calor del océano antes, durante, después y muchos meses después de que un huracán pasa sobre el océano. Crédito: Sally Warner, CC BY-ND
Implicaciones del calor en las profundidades del océano
Una vez que este calor es recogido por las corrientes oceánicas a gran escala, puede transportarse a partes distantes del océano.
El calor inyectado por los tifones que los científicos estudiaron en el mar de Filipinas puede haber fluido hacia las costas de Ecuador o California, siguiendo patrones de corrientes que transportan agua de oeste a este a través del Pacífico ecuatorial.
En este punto, el calor puede volver a mezclarse con la superficie mediante una combinación de corrientes de asomeramiento, afloramiento y mezcla turbulenta. Una vez que el calor vuelve a estar cerca de la superficie, puede calentar el clima local y afectar los ecosistemas.
Por ejemplo, los arrecifes de coral son particularmente sensibles a períodos prolongados de estrés por calor. Los eventos de El Niño son los típicos culpables del blanqueamiento de corales en Ecuador, pero el exceso de calor de los huracanes que se ha observado en el estudio puede contribuir a estresar los arrecifes y blanquear los corales lejos de donde aparecieron las tormentas.
Imagen: Los arrecifes de coral son un hábitat esencial para los peces y otras formas de vida marina, pero están amenazados por el aumento de la temperatura del océano. James Watt vía NOAA
También es posible que el exceso de calor de los huracanes permanezca en el océano durante décadas o más sin regresar a la superficie. Esto en realidad tendría un impacto mitigador en el cambio climático.
A medida que los huracanes redistribuyen el calor de la superficie del océano a mayores profundidades, pueden ayudar a frenar el calentamiento de la atmósfera terrestre al mantener el calor secuestrado en el océano.
Los científicos han pensado durante mucho tiempo en los huracanes como eventos extremos alimentados por el calor del océano y moldeados por el clima de la Tierra. Los nuevos hallazgos agregan una desconocida dimensión a este problema al mostrar que las interacciones van en ambos sentidos: los propios huracanes tienen la capacidad de calentar el océano y moldear el clima de la Tierra.
El trabajo se ha publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences: Prolonged thermocline warming by near-inertial internal waves in the wakes of tropical cyclones
