El Atlántico

El Atlántico: (1) Aportes de sal y calor. El Atlántico tiene varios “afluentes”: el deshielo de Groenlandia (agua dulce y fría); la corriente desde el Mar Mediterráneo (fría y salada), la corriente desde el Índico en Sudáfrica (cálida y salada); la corriente Antártica (fría y profunda) y las cuencas de ríos (p.e., Amazonas y Río de la Plata). Algunas de estos aportes son de especial interés. (1) El Mar Mediterráneo. La corriente del Mediterráneo fue objeto de fluctuaciones muy bruscas en los últimos 150.000 años. Deriva en su mayor parte desde el Mediterráneo oriental, donde las condiciones cálidas y secas aumentan el contenido de sal en el agua de la superficie. En invierno estas masas de agua fresca se vuelven más densas y fluyen hacia el oeste a mayores profundidades, donde dejan el Mediterráneo por el Estrecho de Gibraltar y se suma al perfil de corrientes oceánicas (500-1000 m). La fuerza de la corriente depende de la intensidad del monzón africano que inyecta el agua en el Mediterráneo Oriental. Los modelos climáticos predicen condiciones más secas en el Mediterráneo Oriental con aumento del contenido de sal superficial e incremento de la corriente profunda. Como el agua del Atlántico es menos densa y salada, ingresa al Mediterráneo como una capa superficial (en los primeros 100 m y a 5 km/h). Así, el Mediterráneo importa calor del Atlántico y exporta sal. Las corrientes del Mediterráneo fluyen hacia el oeste por el Atlántico y alcanzan el continente americano, viajando hacia el sur para encontrarse con la corriente Antártica. El balance del Mediterráneo toma en cuenta la entrada neta de agua desde el Atlántico (1.900 km3/año; intercambio de 35.000); la evaporación (3.300); la precipitación (900) y el aporte de los ríos (500). Es una cuenca de concentración. Por el calentamiento global, aumentarán las masas de agua salada que fluyen desde el Mediterráneo hacia el Atlántico por el Estrecho de Gibraltar. Esto podría compensar en parte la reducción de salinidad del Atlántico Norte por deshielo del Ártico y Groenlandia. <<< >>> (2) La corriente de Agulhas arrastra agua cálida y salada desde el Índico al Atlántico girando por debajo de Sudáfrica. La Corriente de Agulhas y la Corriente del Golfo, son de las más fuertes en los océanos. La Agulhas consiste en anillos de agua con cientos de kilómetros de diámetro, separados en intervalos de 3-4 meses que se dirigen en dirección noroeste hacia América. El anillo de vientos que gira en torno a la Antártida (de oeste a este) limita el flujo de agua del Índico al Atlántico (desde este a oeste). Pero en las últimas décadas, estos vientos se desplazaron hacia el sur por el calentamiento global, con lo que se amplía el pasillo de entrada de agua. Esta cantidad extra de agua salada es transportada hacia el norte y el oeste hacia Brasil y Argentina. Por ejemplo, las lluvias extraordinarias de enero 2015 en el nordeste de Argentina se debieron a un aumento en la temperatura de la corriente cálida del Atlántico que produjeron un exceso de evaporación y nubosidad desde el norte. <<< >>> Otra cauda del debilitamiento de la bomba termohalina se detectó desde el 2004 en la corriente alrededor del extremo sur de Sudáfrica. El agua tibia del Océano Índico fluye hacia el sur a lo largo de la costa africana, circunda la punta del continente y se dirige al Atlántico (la fuga de Agulhas). Se determinó un cambio en la cantidad de calor transportada hacia el norte. La causa puede ser la salinidad, pero también los vientos del Océano Austral. <<< >>> La corriente de Agulhas transporta aguas cálidas y saladas desde el Índico tropical hacia Sudáfrica. La mayor parte del agua se enrolla y vuelve al Índico (Retroflexión de Agulhas). Una parte se fuga al Océano Atlántico. La circulación de retorno del Atlántico lleva agua caliente en la superficie y devuelve el agua fría profunda. Hay un aumento de la fuga de Agulhas causados por el cambio climático. El aumento de las fugas de Agulhas podría desencadenar un refuerzo en la circulación de Atlántico oponiéndose al debilitamiento del norte. Hay datos que sugieren que los paleoceanográficas en las fugas de Agulhas puede haber desencadenado el fin de los ciclos glaciales en los últimos 500.000 años. <<< >>> (3) En la Antártida, la acumulación de agua dulce en la superficie del océano (por deshielo y lluvia) puede afectar al motor termohalino. El motor es una corriente fría profunda (“antártica de fondo”) que se dirige al norte en el Atlántico y que empuja hacia arriba la corriente fría que proviene desde el Ártico (“atlántica profunda”). Esta corriente llega a la superficie y vuelve parcialmente al norte por la superficie. La corriente de fondo aporta oxígeno y nutrientes. El hueco de ozono produjo un incremento de los vientos sobre el Océano Antártico y un desplazamiento hacia el sur. Los vientos enfriaron la superficie del mar y expandieron el hielo marino. Los vientos más fuertes ayudan a sacar a la superficie aguas del océano profundo algo más cálidas. El hueco de ozono pudo retrasar el calentamiento de la Antártida debido al incremento del CO2. Sin embargo, a futuro el proceso se revertirá, y el cierre del hueco de ozono acelerará el calentamiento antártico. En la superficie de hielo que rodea a la Antártida, las “polinias” son zonas de agua líquida rodeadas de hielo. Estas áreas perjudican la generación de corrientes termohalina en el borde de la Antártida. Una acumulación de agua superficial menos salada puede reducir la fuerza del motor termohalino. <<< >>> El transporte de agua dulce debido al deshielo marino se incrementó un 20% entre 1982-2008, lo que causó un enfriamiento de la corriente en el Océano Antártico. La primera hipótesis fue asumir un aumento de las lluvias en el Océano Antártico. Pero pronto demostró ser un aporte pequeño como para explicar el enfriamiento. Hoy se atribuye al aporte de agua dulce que afecta la salinidad y a la estratificación. La estratificación determina cómo las diferentes masas de agua interactúan, como atrapan el CO2 y calor. Una estratificación más estable podría permitir una fuerte absorción de CO2 en el Antártico y una menor absorción de calor. El Antártico actúa como un regulador del clima y sumidero de carbono: absorbe el 75% del exceso de calor y el 50% del CO2 de todos los océanos. <<< >>>
El Atlántico: (2) El Atlántico Sur. Las masas de agua transportan energía (calor) y materia (sólidos, sustancias disueltas y gases). Además, las corrientes polares frías y profundas bombean oxígeno al fondo de los océanos y el choque de corrientes genera vórtices que favorecen el florecimiento de fitoplancton en los primeros metros cercanos a la superficie. Una rama llamada corriente Antártica Intermedia, al chocar con la plataforma continental del Mar Argentino levanta nutrientes del fondo marino y los lleva a la superficie donde alimenta las explosiones de fitoplancton del verano. El incremento de CO2 en la atmósfera, producto de la actividad antropogénica, es amortiguado por la absorción del océano en la capa superficial (hasta 1.000 m). El exceso de CO2 se transforma en calor y descenso del pH (acidificación). <<< >>> El Atlántico tiene el 29% del área de los océanos, pero absorbe el 38% del CO2. Esto se debe a la intensa circulación y al intercambio de corrientes en el norte donde se genera la mayor cantidad de CO2 antropogénico del planeta. En el Mar Argentino (Atlántico Sur Occidental) se enfrentan dos corrientes. Una es cálida y superficial, que baja desde el norte (Brasil) y es cercana a la costa. La otra es fría, profunda y se desprende desde la corriente antártica al sur y cuando choca con el talud de la plataforma continental asciende desde 5.000 metros bajo el nivel del mar hasta 1.000 m. Lleva nutrientes que alimentan el fitoplancton de la superficie. Además, el Río de la Plata aporta depósitos de nitrógeno y sedimentos de hierro continentales. El choque de aguas cálidas y frías, sazonado con nutrientes del Río de la Plata y del talud, se activa con la radiación solar del verano. Así florece el coctel microscópico de fitoplancton, el cual se convierte en sustento para el zooplancton y el resto de la cadena trófica. El fitoplancton está poblado de plantas unicelulares que forman escamas de calcita (cocolitofóridos) y algas unicelulares con paredes de sílice y que se agrupan en colonias como cintas (diatomeas). <<< >>> La plataforma continental patagónica es una de las áreas oceánicas de mayor absorción de CO2. El CO2 en el mar se absorbe en los primeros 100 m de profundidad donde llega la luz solar y se reproduce el fitoplancton. Esta zona tiene una capacidad de absorción 4 veces superior al promedio de los océanos. El fitoplancton absorbe el CO2 y cuando muere transfieren una cuarta parte del carbono al fondo del océano. En el proceso proporcionan el 50% del oxígeno del planeta. El fitoplancton requiere hierro (Fe) para crecer y la ausencia genera aguas muertas, sin capacidad para absorber CO2 (es el 30% de la superficie oceánica). La siembra de Fe es una técnica de ingeniería climática para el secuestro de carbono en el mar. Las diatomeas (Rhizosolenia) son un grupo de fitoplancton que está en declive. Una de las causas son los rayos UV en los mares antárticos que llegan al mar por el hueco en la capa de ozono. Los UV de 400-320 nm (nanómetros) son filtrados por pigmentos de las algas, pero los UV de 320-280 nm modifican su ADN y pueden ser letales. <<< >>> El Atlántico tiene corrientes complejas en su interior. En la superficie tiene un vórtice norte (horario) y otro sur (antihorario), siguiendo el efecto Coriolis. Si observamos un corte norte-sur tendremos capas a distinta profundidad y con temperatura y salinidad que disminuye con la profundidad. Las aguas cálidas superficiales llegan a 25 ºC y las frías profundas a -0,5 ºC, pero existen corrientes intermedias con distintas cotas de temperatura, profundidad y dirección. <<< >>> Un estudio señala que hay un aumento de hielo marino alrededor de la Antártida debido al flujo de agua dulce desde el continente. El agua dulce del deshielo antártico se congela más fácil que el agua salada y aumenta la superficie de hielo marino. El agua de mar que se congela rechaza la sal, lo que aumenta la salinidad del mar. Cuando el hielo cercano al continente se derrite, el agua dulce enfría la superficie. Impulsado por los vientos, esta masa de agua se hunde por debajo del agua cálida superficial para formar una corriente Intermedia Antártica, con salinidad menor. Se propaga hacia el norte como una lengua a 600-1.500 m de profundidad. Lo paradójico es que, mientras el Ártico se reduce en superficie, el hielo del mar que rodea a la Antártida está en expansión, a pesar del calentamiento global. <<< >>>
El Atlántico: (3) El Atlántico Norte. Un modelo analizó la fuerza del motor termohalino usando registros de temperatura superficial del mar en la zona de subducción en el hemisferio norte. Se analizó desde el año 900 a la actualidad. Se detectó un solo evento de debilitamiento del flujo (el más lento en 1.000 años) que se inició en 1975 y no se atribuye a causas naturales sino al calentamiento global antropogénico. En forma recurrente, la zona de subducción (Atlántico Norte entre Groenlandia, Islandia y Noruega) es más fría. Por ejemplo, en el 2014 la temperatura global fue 1 °C más cálido que el promedio 1880-1920; pero en el Atlántico subpolar fue entre 1 y 2 °C más frío que la media. El registro del invierno boreal 2014-2015 fue el más cálido desde 1880, y el Atlántico subpolar fue el más frío. La causa se atribuye al aporte de agua dulce (liviana y superficial) y fría por el deshielo de Groenlandia y el Ártico. El debilitamiento del motor termohalino puede ser inestable y podría detenerse una vez alcanzado un “punto de inflexión”. Un informe del IPCC estima una probabilidad baja (hasta 10%) de que esto suceda en este siglo, pero en nuevos reportes se estimó hasta el 40% con un calentamiento global de 4 °C y del 65% con 8 °C. Con el conocimiento actual es casi imposible obtener un consenso científico sobre el futuro de la corriente termohalina, pero si la zona fría (anomalía) en el subártico se convierte en permanente se trataría de una constatación de la hipótesis. Teniendo en cuenta el intercambio de calor entre el aire caliente y la superficie fría, se espera un fortalecimiento de los vientos y una disminución de la presión central en los sistemas ciclónicos. La perturbación altera el flujo atmosférico y oceánico, con consecuencias globales sobre el clima. <<< >>> Mayor temperatura global implica mayor deshielo lo que disminuye la temperatura en el Atlántico Norte. Con océanos más fríos el motor termohalino se debilita y agua circula a menor velocidad, lo que permite almacenar más carbono durante más tiempo. El estudio de radiocarbono e isótopos de neodimio de las conchas de foraminíferos en la última edad glaciar, indican que los niveles de CO2 fueron un 30% inferiores a los actuales. En las profundidades el ritmo de distribución de CO2 era más lento. Además, la velocidad de circulación en el Atlántico Norte cambió antes que la temperatura superficial; y el clima del norte se enfrió antes de que el clima del sur se calentara (es una acción bipolar de “sube-y-baja”). Para determinar cómo cambia la circulación del océano, se midieron 3 tipos de trazadores químicos: la proporción en el lodo de protactinio-231 y torio-230, dos isótopos descendientes de la desintegración del uranio, y el isótopo carbono-13, capturado en pequeñas conchas. Una concentración de protactinio baja y de C-13 alta, señala una circulación fortalecida. <<< >>> Los datos obtenidos de los núcleos de hielos del período 70.000-20.000 años atrás, muestra que Groenlandia registró 25 cambios climáticos extremos y repentinos. En solo 50 años la temperatura del aire sobre Groenlandia podía aumentar 10 a 15 °C. En tanto, los núcleos de hielo de la Antártida muestran cambios graduales. Al sur de Islandia el patrón es similar a la Antártida. Al sur de Groenlandia pudo existir un juego entre capas de agua cálida intercalada entre dos capas de hielo. Los períodos más fríos cubrían a los mares nórdicos con hielo marino y el motor termohalino se ralentizaba. El calor se acumulaba en el Atlántico Sur. Este calor penetraba lentamente en el mar nórdico por debajo de la capa de hielo superficial derritiéndolo y rehabilitando la bomba termohalina. Los icebergs entregaban agua dulce provocando un nuevo enfriamiento en un sistema basculante que justificaría las oscilaciones. <<< >>> Los restos de plantas acuáticas del fondo de los lagos permitió reconstruir la historia de las precipitaciones en el Ártico. Como las lluvias de verano tienen más deuterio (isótopo del H) que las nevadas de invierno, si las lluvias de verano son abundantes se tendrá mayor concentración de deuterio en las plantas. Si en cambio, las nevadas son abundantes los restos de plantas tendrán menos deuterio. Se determinó que había niveles bajos de deuterio entre 4.000 y 6.000 años atrás, con nevadas más intensas cuando la temperatura era mayor a la actual. El aumento de temperatura actual podría aumentar las nevadas en el Ártico, lo que ralentizaría la reducción del hielo. <<< >>>

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