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Oceanografía

Calentamiento profundo

Sensores instalados hasta 4.700 mil metros por debajo de la superficie registran un aumento de la temperatura en las regiones abisales del Atlántico Sur

Tramos del Atlántico Sur cerca de Argentina (a la izq.) y a Uruguay (arriba), donde se efectuaron las mediciones

NASA

Están comenzando a surgir evidencias sólidas del avance de un fenómeno que los oceanógrafos y climatólogos ya temían: el calentamiento de las aguas profundas de los océanos. Entre 2009 y 2019, la temperatura de las zonas abisales del Atlántico, a más de 4 mil metros (m) por debajo de la superficie, aumentó entre 0,02 y 0,04 grados Celsius (ºC). Este incremento sutil, pero extremadamente relevante, fue registrado por un grupo científico internacional que lo presentó en un artículo publicado en septiembre de 2020 en la revista Geophysical Research Letters. Según los expertos, una de las causas más probables del aumento de la temperatura de los océanos, que concentran el 97 % del total del agua del planeta, la constituyen los cambios climáticos provocados por la emisión de gases de efecto invernadero asociados a la actividad humana, que han hecho que la atmósfera sea alrededor de 1 ºC más caliente de lo que era en 1900. “Ahora disponemos de indicios consistentes de que el aumento de la temperatura media de la atmósfera está generando efectos en las profundidades de los océanos”, dice el oceanógrafo brasileño Edmo Campos, de la Universidad de São Paulo (USP), uno de los autores del estudio, realizado en conjunto con colaboradores de la Administración Nacional Atmosférica y Oceánica (Noaa), de Estados Unidos, y de la Universidad de Buenos Aires, en Argentina. “Se están calentando lentamente”, dice Campos.

En el artículo, los investigadores analizaron la que probablemente sea la serie más larga de mediciones continuas que se hayan realizado en zonas profundas de los océanos al sur del ecuador. Durante al menos una década, los sensores instalados en cuatro puntos del fondo del Atlántico registraron la temperatura del agua cada hora. Los dispositivos, montados en 2009 en el marco de una expedición realizada con el buque hidrooceanográfico Cruzeiro do Sul, de la Marina de Brasil, están ubicados a profundidades que varían entre 1.360 y 4.757 m. Junto a otros instalados posteriormente, algunos con el respaldo de la FAPESP, están dispuestos a 1 m del lecho oceánico siguiendo el paralelo 34,5º de latitud sur, una línea imaginaria que circunda el globo terráqueo y pasa cerca del municipio de Chuí, en el estado de Rio Grande do Sul, y de Ciudad del Cabo, en Sudáfrica.

Los oceanógrafos consideran que la recolección de datos a lo largo de ese paralelo es fundamental para conocer cómo afectan las alteraciones de la temperatura de la atmósfera a las zonas abisales del Atlántico, las cuales, a su vez, pueden provocar cambios drásticos en el clima del planeta. Sucede que, a esa latitud y a profundidades superiores a los 4 mil m, discurren las aguas gélidas (con temperaturas del alrededor de 0,1 ºC) provenientes de la Antártida, que fluyen hacia el norte y se propagan por el fondo del océano. Estas aguas antárticas funcionan como uno de los raros puntos de conexión directa entre la atmósfera y las regiones más profundas de los océanos. En las zonas tropicales del planeta, el aire es más cálido que el agua y transfiere su calor a las capas superficiales de los mares (hasta los mil metros de profundidad). Sin embargo, en las cercanías de los polos la situación se invierte: el aire es mucho más frío que el agua y le sustrae calor. Este fenómeno está presente, por ejemplo, en una región del océano Antártico llamada mar de Weddell, alrededor del cual tienen asiento varias estaciones de investigación antárticas, entre ellas, la brasileña.

Las aguas superficiales del mar de Weddell ceden calor a la atmósfera, se vuelven más densas y se hunden. Al sumergirse, lo hacen bajo una capa intermedia de aguas relativamente más cálidas y avanzan a un ritmo de algunos cientos de kilómetros por año hacia el hemisferio norte. Cuando casi no hay variación térmica a grandes profundidades, la temperatura medida cerca del lecho del océano sobre el paralelo 34,5 º S es prácticamente la misma del agua que se hundió en las proximidades de la Antártida. El problema reside en que, con el aumento de la temperatura media de la atmósfera, el deshielo en las regiones polares se está incrementando y el agua parece estar sumergiéndose a una temperatura ligeramente mayor.

Alberto Piola / Universidad de Buenos Aires En una expedición realizada en 2016 con el buque oceanográfico Puerto Deseado, los científicos montan una sonda que quedará anclada al fondo del océanoAlberto Piola / Universidad de Buenos Aires

Un aumento de pocas centésimas de grados en la temperatura del agua en las regiones abisales podría parecer insignificante, pero no lo es. El agua es una de las sustancias de la naturaleza que requiere mayor cantidad de energía para calentarse. “La energía necesaria para generar un aumento de centésimas de grado en el agua del fondo del océano provocaría un aumento en grados en la atmósfera”, comenta el oceanógrafo. Además, las regiones profundas del Atlántico contienen un volumen de agua gigantesco. Estas pequeñas alteraciones pueden causar efectos significativos en la circulación global del océano y, por consiguiente, en la forma en que se absorbe y se redistribuye el calor por las diversas áreas del planeta”, explica Campos, quien también trabaja como investigador en la Universidad Americana de Sharjah, en Emiratos Árabes Unidos, y fue uno de los coautores del capítulo 3 del Quinto Informe de Evaluación del Clima del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), presentado en 2014.

Ya hacía bastante que se venía sospechando que los océanos se estaban calentando. Las mediciones efectuadas en las últimas cuatro décadas con instrumentos a bordo de barcos, capaces de registrar las temperaturas a lo largo de toda la columna de agua, o, recientemente, las comparaciones de las temperaturas de las capas superficiales de los océanos medidas por satélites o flotillas de boyas, ya indicaban una tendencia al aumento. Estos datos, sin embargo, generaban cierta desconfianza porque las mediciones no siempre se tomaban en los mismos puntos o con un intervalo de tiempo lo suficientemente amplio. “Las mediciones poco frecuentes dejaban dudas”, explica el oceanógrafo argentino Alberto Piola, de la Universidad de Buenos Aires y del Servicio de Hidrografía Naval de Argentina, uno de los coautores del estudio. “Los nuevos datos permiten confirmar que la tendencia de calentamiento en estos 10 años es robusta y similar a la que se registró en estudios anteriores, sugiriendo que se trata de una respuesta al calentamiento global”, afirma.

Para el meteorólogo Pedro Leite da Silva Dias, director del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas (IAG) de la USP, quien no colaboró en esta investigación, las mediciones efectuadas cada hora en el fondo del océano descartan la posibilidad de que el cambio de temperatura registrado se deba a un muestreo inadecuado que podría tergiversar los datos. “El aumento registrado en este estudio es compatible con lo que se esperaba que provoque el calentamiento global”, comenta Leite da Silva Dias, quien participó en la elaboración del Cuarto Informe de Evaluación del IPCC, en 2007. “Si la causa fuesen los ciclos naturales de variación de la temperatura, la magnitud del aumento sería menor”, explica.

El ritmo de aumento de la temperatura registrado en aguas profundas del Atlántico incluso ha sorprendido a los expertos. El efecto del calentamiento global era más evidente en las capas superficiales del océano. En un estudio que salió publicado en julio de 2020 en la revista Nature Climate Change, los oceanógrafos Gregory Johnson y John Lyman, ambos del Noaa, al analizar los datos obtenidos desde 1968 mediante diversas estrategias de observación, verificaron que las aguas superficiales del 53 % al 79 % de los océanos presentaban una tendencia al aumento de la temperatura. “A partir del trabajo de Geophysical Research Letters, queda registrado que este calentamiento está afectando al fondo del océano y que el proceso es más rápido de lo que se creía”, comenta el oceanógrafo José Henrique Muelbert, de la Universidad Federal de Rio Grande (Furg), experto en las interacciones entre los organismos marinos y coordinador del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Mar Centro Integral de Oceanografía (INCT-Mar COI). “Hasta entonces, se creía que estas zonas profundas del océano eran muy estables”.

Los científicos dicen que aún hace falta más tiempo de observación continua en las aguas abisales del paralelo 34,5º de latitud sur –y también en otros puntos del Atlántico y de otros océanos– para calibrar mejor este calentamiento y confirmar si, en efecto, se debe a los cambios climáticos asociados a la actividad humana. De todas maneras, ellos temen que el aumento de la temperatura en las aguas profundas pueda producir efectos a corto y largo plazo. “En lo inmediato, habría riesgo de un aumento en el nivel del mar, que puede ser mínimo, pero deja en situación de vulnerabilidad a las poblaciones que habitan en islas y zonas costeras”, dice Piola. También menciona que este calentamiento podría incidir en la reproducción de los organismos marinos, dado que los huevos y larvas son mucho más sensibles a las variaciones del ambiente que los ejemplares adultos.

Si se mantiene durante períodos largos, el calentamiento incluso podría generar impactos sobre el clima del planeta. Las aguas superficiales del Atlántico, que se calientan por efecto de la radiación solar en las regiones tropicales, transportan este calor hacia el hemisferio norte, elevando la temperatura de la atmósfera en las proximidades del Ártico, lo que hace posible que Europa tenga un clima templado, ya que, al perder calor, esas aguas se hunden y retornan hacia el sur en una capa intermedia más fría. “En caso de que el calentamiento del océano debilite esa circulación, tras decenas o cientos de años, podrían producirse alteraciones drásticas en el clima”, dice Campos. Los registros paleoclimáticos sugieren que esa circulación se había debilitado durante las últimas glaciaciones, cuando los glaciares cubrieron gran parte del hemisferio norte del planeta.

Proyectos
1. Impacto del Atlántico Sur en la célula de circulación meridional y en el clima (nº 11/50552-4); Programa de Investigación sobre Cambios Climáticos Globales; Investigador responsable Edmo José Dias Campos (USP); Inversión R$ 1.907.842,51
2. Variabilidad interanual de los transportes meridionales a través de la red transatlántica Samoc (Sambar) (nº 17/09659-6); Modalidad Proyecto Temático; Investigador responsable Edmo José Dias Campos (USP); Inversión R$ 3.770.424,56

Artículos científicos
MEINEN, C. S. et al. Observed ocean bottom temperature variability at four sites in the Northwestern Argentine basin: Evidence of decadal deep/abyssal warming amidst hourly to interannual variability during 2009-2019. Geophysical Research Letters. 9 sept. 2020.
JOHNSON, G. C. y LYMAN, J. M. Warming trends increasingly dominate global ocean. Nature Climate Change. 13 jul. 2020.

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