Las corrientes antárticas, que suministran nutrientes y oxígeno al 40% de los océanos profundos del mundo, se están desacelerando drásticamente. Otros modelos muestran que la Corriente del Golfo se está debilitando y la AMOC podría estar al borde del colapso, lo que tendría graves consecuencias para el clima. Los hallazgos de una investigación italiana sugieren que es necesario actualizar los modelos actuales utilizados para rastrear el flujo de sedimentos y contaminantes en las profundidades del mar y reconstruir las condiciones oceánicas antiguas.
Las corrientes antárticas, que suministran nutrientes y oxígeno al 40% de los océanos profundos del mundo, se están desacelerando drásticamente. Estas mareas oceánicas profundas suministran nutrientes y oxígeno vitales a casi la mitad de los océanos del mundo, pero el derretimiento de las plataformas de hielo los está frenando.
Según un nuevo estudio, las corrientes marinas profundas alrededor de la Antártida, vitales para la vida marina, se han reducido en un 30% desde la década de 1990 y pronto podrían cesar por completo.
Estas corrientes, conocidas como aguas del fondo antártico, se alimentan de agua densa y fría de la plataforma continental de la Antártida que desciende a profundidades inferiores a 10.000 pies (3.000 metros). Luego, el agua se extiende hacia el norte, hacia el Pacífico y el Océano Índico oriental, alimentando una red de corrientes llamada circulación meridional global y suministrando nutrientes frescos y oxígeno al 40% de las profundidades del océano del mundo.
Sin embargo, el calentamiento global está liberando grandes volúmenes de agua dulce menos densa de las plataformas de hielo de la Antártida, lo que ralentiza esta circulación.
«Si los océanos tuvieran pulmones, este sería uno de ellos», dijo en un comunicado Matthew England, profesor de dinámica oceánica y clima de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney, Australia, quien contribuyó al estudio. Científicos del Reino Unido y Australia colaboraron en un estudio publicado en marzo en la revista Nature que predijo una disminución del 40% en la fuerza de las aguas del fondo antártico para 2050.
También advirtió que las corrientes podrían llegar a detenerse por completo. «Estamos hablando de la posible desaparición a largo plazo de una masa de agua icónica», dijo England.
En un nuevo estudio publicado el 25 de mayo de 2024 en la revista Nature Climate Change, England y sus colegas dicen que han confirmado estas predicciones con observaciones reales en la cuenca antártica australiana, que cubre las aguas polares entre Australia y la Antártida.
El aumento de las temperaturas está aumentando el flujo de agua de deshielo menos densa y desacelerando las corrientes marinas profundas en la Antártida. Grupo de imágenes universales
Los investigadores estudiaron los cambios en la cantidad de agua del fondo que ingresa a la cuenca entre 1994 y 2017 y registraron una disminución del 30% en la velocidad, lo que sugiere que estas corrientes de aguas profundas o abisales están comenzando a estancarse.
El debilitamiento de la circulación alrededor de la Antártida podría ralentizar la red global de corrientes profundas y provocar una acumulación de nutrientes y oxígeno en las profundidades del océano, lo que afectaría negativamente a la vida marina.
«El hecho es que toda la vida marina que tenemos en la superficie, cuando muere, se hunde en el fondo del océano, por lo que hay mucha agua rica en nutrientes en las profundidades del océano», dijo England en un vídeo producido por la Academia Australiana de Ciencias. «Si ralentizamos la circulación que devuelve el agua del fondo a la superficie, cortamos el camino para que los nutrientes regresen a la superficie para que la vida marina se recupere».
Según un nuevo estudio, alrededor de 276 billones de toneladas (250 billones de toneladas métricas) de agua fría, salada y rica en oxígeno se hunden alrededor de la Antártida cada año. En un clima más cálido, el agua dulce de deshielo reduce la densidad de esta masa que se hunde, lo que significa que queda más en la parte superior del océano. «Estas regiones abastecen de aguas profundas a lo largo de las cuencas del Pacífico y de las Indias Orientales, por lo que es probable que los cambios cuantificados aquí afecten a gran parte del océano abisal global», escribieron los investigadores.
Los científicos han advertido que es probable que el flujo de agua dulce hacia las aguas antárticas continúe y se acelere en las próximas décadas, lo que significa que estas corrientes vitales pronto podrían colapsar. «Cambios tan profundos en la circulación oceánica de calor, agua dulce, oxígeno, carbono y nutrientes tendrán impactos significativos en los océanos durante siglos», dijo England.
Las corrientes atlánticas disminuyeron drásticamente durante el Dryas más joven. Al reconstruir estas antiguas condiciones oceánicas, los científicos creen que pueden predecir los cambios que se producirán durante el próximo siglo. Los científicos han descubierto que la Corriente del Golfo se desaceleró bruscamente al final de la última edad de hielo, con consecuencias perjudiciales para los organismos del Atlántico. El descubrimiento podría ayudar a los investigadores a predecir cómo cambiarán las corrientes del Atlántico en respuesta al cambio climático actual.
La Corriente del Golfo es una corriente oceánica cálida que se origina en el Estrecho de Florida entre Florida y Cuba, luego rodea la costa este de los Estados Unidos y Canadá y cruza el Atlántico Norte hacia Europa. El calor que aporta mantiene las condiciones suaves en Europa y, hasta cierto punto, en América del Norte. La corriente es parte del Ciclo de Vuelco Meridional del Atlántico (AMOC), que transporta aguas cálidas desde el hemisferio sur hacia el norte y luego de regreso a la Antártida en un bucle gigante.
Los modelos anteriores han demostrado que la Corriente del Golfo se está debilitando y la AMOC podría estar al borde del colapso, lo que tendría graves consecuencias para el clima. Ahora, un nuevo estudio publicado el 9 de mayo de 2024 en la revista Science encuentra que el declive de la Corriente del Golfo tiene problemas potenciales para las criaturas oceánicas que dependen de los nutrientes transportados por la corriente desde los trópicos hasta el Atlántico Norte.
Visualización de la NASA que muestra la Corriente del Golfo desplegándose desde el Estrecho de Florida a través del Océano Atlántico Norte. La corriente se colorea según la temperatura de la superficie del mar. El rojo equivale a unos 90 grados Fahrenheit (32 grados Celsius) y el verde equivale a unos 55 grados Fahrenheit (13 grados Celsius). Estudio de visualización científica de la NASA/Goddard Space Flight Center
Los autores basaron sus conclusiones en registros fósiles y sedimentarios de un breve evento de enfriamiento hace entre 12.900 y 11.700 años conocido como el Dryas Reciente. La ola de frío revirtió temporalmente el período de calentamiento global durante la transición del Pleistoceno al Holoceno moderno.
«Existe amplia evidencia de que el AMOC se debilitó durante el período frío del Dryas Reciente que marcó la transición de la Última Edad del Hielo», escribieron los investigadores en el estudio. «Aunque los detalles del clima de fondo y el momento de los cambios son diferentes de los modernos, este evento climático pasado brinda la oportunidad de probar los mecanismos que se han identificado en los modelos climáticos».
Para reconstruir las condiciones que prevalecieron en la Corriente del Golfo durante el Dryas Reciente, los investigadores estudiaron el contenido de nutrientes de fósiles microscópicos y núcleos de sedimentos del Estrecho de Florida. El equipo descubrió que los niveles de nutrientes disminuyeron durante el Dryas más joven en comparación con los milenios inmediatamente anteriores y posteriores. Esto mató de hambre a los organismos fotosintéticos del Atlántico Norte que convierten estos nutrientes y la luz solar en materia orgánica. Su disminución probablemente tuvo repercusiones en toda la cadena alimentaria, afectando a las poblaciones de peces y otras criaturas marinas.
«En esta simulación, a medida que la AMOC y el flujo de nutrientes se debilitan, la carga de nutrientes del Atlántico norte superior y la productividad primaria disminuyen», escribieron los investigadores en el estudio. La disminución de nutrientes en la base de la Corriente del Golfo se ha relacionado con el estancamiento de las corrientes en el hemisferio sur, donde la AMOC normalmente recoge aguas ricas en nutrientes y las empuja hacia el norte.
«En esta simulación, a medida que la AMOC y el flujo de nutrientes se debilitan, la carga de nutrientes del Atlántico norte superior y la productividad primaria disminuyen», escribieron los investigadores en el estudio. La disminución de nutrientes en la base de la Corriente del Golfo se ha relacionado con el estancamiento de las corrientes en el hemisferio sur, donde la AMOC normalmente recoge aguas ricas en nutrientes y las empuja hacia el norte. Esta instantánea del Younger Dryas refuerza los modelos climáticos actuales que predicen que el transporte de nutrientes al Océano Atlántico Norte se desplomará si el AMOC y la Corriente del Golfo continúan desacelerándose, según el estudio. La disminución resultante de la productividad primaria afectará a las pesquerías críticas del Atlántico norte y también podría limitar la cantidad de CO2 que los océanos pueden absorber, escribieron los investigadores.
La velocidad y dirección de las corrientes profundas frente a la costa de Mozambique están sujetas a cambios en mayor medida de lo que esperaban los científicos. Anteriormente se creía que las corrientes en el fondo marino eran constantes y en la región frente a la costa de Mozambique, que estudiaron los autores, se dirigían de sur a norte. Sin embargo, los resultados del estudio mostraron que las corrientes de aguas profundas son mucho más dinámicas de lo que se pensaba anteriormente. Los resultados muestran que es necesario actualizar los modelos actuales utilizados para rastrear el flujo de sedimentos y contaminantes en las profundidades del mar y reconstruir las condiciones oceánicas antiguas.
Las corrientes a gran escala son las cintas transportadoras del océano, transportan agua y nutrientes y controlan el clima de la Tierra. Las corrientes superficiales son relativamente fáciles de medir y rastrear. Pero las corrientes oceánicas profundas siguen siendo en gran medida un misterio. Un nuevo estudio publicado en Nature Geoscience proporciona el mayor conjunto de datos hasta la fecha sobre la velocidad y dirección de las corrientes que fluyen cerca del fondo marino, y no se parece en nada a lo que esperaban los científicos.
Los científicos pueden medir las corrientes de las profundidades marinas utilizando sensores llamados perfiladores acústicos de corriente Doppler (ADCP) conectados al fondo marino. Pero desplegar y gestionar estos amarres es complejo y costoso, por lo que muchos estudios los han utilizado con moderación durante cortos períodos de tiempo.
En un golpe de suerte, la empresa italiana de petróleo y gas Eni ha desplegado un conjunto sin precedentes de 34 ADCP con fines industriales en un área de unos 2.500 kilómetros cuadrados (965 millas cuadradas) en el Canal de Mozambique, frente a la costa. La empresa compartió los datos, brindando a los científicos una vista única y detallada del fondo marino. Los instrumentos midieron la velocidad y la dirección de las corrientes cada 10 minutos durante 4 años.
Los investigadores utilizaron 34 perfiladores de corriente Doppler acústicos como el que se muestra aquí para medir las corrientes de aguas profundas cerca de Mozambique. mike clare
Cuando Lewis Bailey, ahora geólogo de la Universidad de Calgary, comenzó a analizar montañas de datos del ADCP, los resultados parecían tan diferentes de la tendencia esperada de las corrientes constantes hacia el norte que se preguntó si había cometido un error. «Lo primero que pensé fue: ‘Esto no puede ser cierto'», dijo.
Pero después de hacer cálculos, los investigadores descubrieron que las corrientes en el fondo marino a menudo se aceleraban, desaceleraban e incluso cambiaban de dirección. «Nos sorprendió mucho ver cuán variables eran todas las corrientes, incluso entre amarres que estaban bastante cerca uno del otro», dijo Bailey.
Los investigadores estudiaron qué podría haber causado los cambios. «Era casi como un trabajo de detective», dijo Bailey. Las corrientes variaban según la temporada y los ciclos de marea. El ADCP y los patrones en el fondo marino erosionado mostraron que las corrientes en las laderas expuestas del fondo marino fluyen hacia el norte en promedio. Pero en los cañones submarinos, que están orientados aproximadamente de este a oeste, la corriente a menudo cambia de dirección, fluyendo hacia arriba o hacia abajo a lo largo de su longitud.
Los científicos sugieren que la naturaleza de las corrientes está determinada en gran medida por las mareas y la topografía del fondo marino.
Los científicos también se basan en modelos de corrientes oceánicas y muestras limitadas del fondo marino para estudiar el transporte y la deposición de sedimentos y contaminantes como los microplásticos y cómo pueden afectar a los ecosistemas de las profundidades marinas. También utilizan técnicas similares para reconstruir las condiciones oceánicas antiguas.
Los autores del nuevo estudio sugirieron que estas simulaciones pueden estar demasiado simplificadas.
Los investigadores reconocieron que el estudio se realizó solo en un área de los océanos del mundo y que los datos adicionales de otras áreas serán invaluables para crear mejores modelos.
