El papel de los montes submarinos en el afloramiento de aguas de los océanos profundos mediante mezclas turbulentas
Colosales montañas submarinas, que se elevan hasta miles de metros de altura, agitan las corrientes marinas profundas, lo que afecta la forma en que nuestro océano almacena calor y carbono.
Un equipo internacional, liderado por la Universidad de Cambridge, utilizó modelos numéricos para cuantificar cómo influye en la circulación oceánica la turbulencia submarina alrededor de estas montañas, llamadas montes submarinos, para descubrir que es un importante mecanismo en la mezcla de los océanos y que falta en los modelos climáticos utilizados en la formulación de políticas.
"La intensa turbulencia alrededor de los montes submarinos los convierte en un importante contribuyente a la mezcla de los océanos a escala global, pero no tenemos ese proceso representado en los modelos climáticos", dijo el Dr. Ali Mashayek del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge, quien dirigió el estudio.
Los hallazgos podrían utilizarse para mejorar los pronósticos de los modelos sobre cómo responderá el océano al calentamiento global.
El océano está en perpetuo movimiento, como si fuera una enorme cinta transportadora gigante: el agua cálida de los trópicos se mueve lentamente hacia los polos, donde se enfría y se hunde miles de metros en el abismo del océano, llevándose consigo el carbono, el calor y los nutrientes almacenados.
Esta agua fría y pesada debe resurgir, de lo contrario el océano se llenaría de agua helada. Pero identificar de dónde proviene la energía para este flujo de retorno ha sido un importante desafío científico. El nuevo estudio ayuda a resolver este antiguo misterio y muestra cómo los montes submarinos ayudan a la circulación oceánica.
Decenas de miles de montañas submarinas, o montes submarinos, se encuentran en el fondo del océano, pero es probable que esa cifra sea mucho mayor porque sólo se ha cartografiado una cuarta parte del lecho marino.
Los montes submarinos son obstáculos para las corrientes marinas profundas. El agua ruge sobre sus empinadas laderas, creando estelas de vórtices en espiral que transportan agua hacia la superficie. "Las aguas profundas alrededor de un monte submarino son caóticas y turbulentas", dijo Mashayek, "la turbulencia agita el océano como si se mezclara leche con el café". Esa agitación ayuda a sacar a la superficie agua profunda y pesada; completando un circuito que mantiene al océano fluyendo.
La turbulencia de las profundidades marinas se ha medido antes alrededor de los montes submarinos, pero los científicos no estaban seguros de cuán importante era este proceso en la circulación oceánica una vez extrapolado a todo el océano. Según Mashayek y el equipo, la agitación alrededor de los montes submarinos contribuye a aproximadamente un tercio de la mezcla de los océanos a nivel global. La contribución fue mayor, alrededor del 40%, en el Océano Pacífico, donde hay más montes submarinos.
El Pacífico es la mayor reserva de calor y carbono. Generalmente se piensa que las aguas profundas del Océano Pacífico tardan varios miles de años en resurgir, "pero si los montes submarinos están mejorando la mezcla, particularmente en grandes almacenes de carbono como el Pacífico, entonces el plazo de almacenamiento podría ser más corto y si el carbono se libera antes, eso podría acelerar el cambio climático", dijo la coautora, la Dra. Laura Cimoli del Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica de Cambridge.
Imagen: Esto no es sólo un fenómeno submarino: la misma turbulencia se observa a menudo cuando el aire fluye alrededor de una isla aislada que asoma sobre el mar. Las masas de aire se desvían alrededor de la isla y la turbulencia a favor del viento hace que las nubes se enrollen, como se ve en esta imagen satelital de las Islas Canarias. Crédito: Observatorio de la Tierra de la NASA.
Mashayek y sus colegas no son los primeros en sugerir que los montes submarinos podrían ser críticos para la circulación oceánica. En la década de 1960, el famoso oceanógrafo Walter Munk teorizó que los montes submarinos podrían ser "las varillas agitadoras del océano". Desde entonces, los oceanógrafos han sondeado las aguas alrededor de los montes submarinos y han medido directamente este turbulento flujo.
"Pero lo que faltaba en el panorama era una medida de cuánto importaba esto a escala global", dijo el coautor, el profesor Alberto Naveira Garabato, de la Universidad de Southampton. "La única razón por la que hemos podido poner esto a prueba ahora es que recientemente hemos cartografiado suficiente parte del fondo marino. Es probable que el número de montes submarinos sea aún mayor, por lo que nuestras estimaciones sobre su importancia en la mezcla son todavía conservadoras".
El equipo planea ahora incorporar la física de la turbulencia inducida por los montes submarinos en los modelos climáticos, ayudando a mejorar los pronósticos sobre cómo el cambio climático podría afectar el almacenamiento de carbono y calor del océano. "La conclusión es que, para saber cómo se está adaptando el océano al cambio climático, necesitamos tener una representación realista de la circulación oceánica profunda. Ahora estamos un paso más cerca de eso", dijo Mashayek.
Los hallazgos se han publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences: On the role of seamounts in upwelling deep-ocean waters through turbulent mixing
