En la película El día después de mañana, de 2004, el derretimiento de la capa de hielo del Ártico provoca el colapso de la circulación del Atlántico Norte. El cambio en el sistema de corrientes oceánicas es el punto de partida de una catástrofe que lanza al planeta a una nueva era glacial. Según un artículo publicado en febrero en la revista Science Advances, el brazo atlántico de la gran circulación oceánica que rodea los continentes está a camino de debilitarse tanto que puede llegar a un punto de no retorno como consecuencia de los cambios climáticos.
El estudio no prevé cuándo podría ocurrir tal cambio, si va a demorar pocos o muchos años. “Estamos más cerca [del colapso], pero no sabemos cuán más cerca”, informó a Reuters el oceanógrafo René van Westen, autor principal de la investigación y estudiante posdoctoral en la Universidad de Utrecht, en Países Bajos. También se afirma que el debilitamiento de la circulación de vuelco meridional del Atlántico (Amoc), nombre técnico del sistema, podría provocar fuertes anomalías en el actual régimen de precipitaciones y en la normalidad de las temperaturas a finales del siglo.
En líneas generales, la circulación menos intensa causaría que el hemisferio norte se torne más frío en las próximas décadas, especialmente en América del Norte y en el norte de Europa, y que el hemisferio sur se haga más cálido. No habría una nueva era glacial, como muestra exageradamente la película de Hollywood, pero las implicaciones del fenómeno podrían ser significativas. El trabajo se basa en modelado climático. Sus resultados refuerzan la evidencia observacional y paleoclimática de que la Amoc ha perdido el 15 % de su intensidad durante las últimas dos décadas y se encuentra actualmente en su momento más débil del milenio.
Según el informe de síntesis del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de 2023, “existe una mediana certeza de que la Amoc no colapsará abruptamente antes de 2100, pero si ocurre, lo más probable es que se produzcan cambios abruptos en los patrones climáticos regionales y grandes impactos en los ecosistemas y en las actividades humanas”. La versión anterior del informe, de 2021, estimaba que la probabilidad de un cese total de la circulación atlántica a finales de siglo variaría entre el 4 % y el 46 % en un marco de emisiones controladas de gases de efecto invernadero (con un calentamiento global no demasiado superior al actual) y entre el 17 % y el 55 % en un escenario con gran aumento de emisiones.
En un artículo de finales del año pasado, investigadores de instituciones brasileñas y alemanas observaron, también mediante modelado climático, los posibles efectos de un colapso de la Amoc en la selva amazónica. El referido estudio, publicado en la revista Communications Earth & Environment, señala que, además del peor escenario de cambios climáticos, el cese de la circulación podría en un primer momento mitigar el avance de la sequía en la región. “Pero se trataría solamente de un retraso temporal en el proceso de sabanización de la Amazonia”, afirma la oceanógrafa Regina Rodrigues, del Laboratorio de Extremos Climáticos de la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC), coautora del estudio.
La investigadora estima que este retraso sería de aproximadamente una década: el proceso de sabanización (la transformación de un denso y frondoso bosque tropical en un territorio con vegetación escasa y con pocos árboles, similar al del Cerrado, la sabana tropical brasileña) se intensificaría hacia la década de 2050 en lugar de la de 2040. “Este retraso no representa ningún beneficio para la Amazonia, siendo que el debilitamiento de la Amoc generará serios impactos sobre el clima mundial”, comenta Rodrigues.
La disminución de la Amoc es causada indirectamente por el calentamiento global. Las mayores temperaturas de la actualidad provocan mayor derretimiento de hielo en la región ártica. Esto eleva la cantidad de agua dulce y disminuye la salinidad del océano cerca de la parte sur de Groenlandia, por donde pasa la Amoc. Este cambio disminuye la intensidad de la circulación oceánica en esa región a punto tal de arriesgar su existencia.
“El agua menos salina en la superficie del mar se congela mucho más rápidamente”, explica la oceanógrafa Letícia Cotrim da Cunha, de la Universidad Estadual de Río de Janeiro (Uerj). Al solidificarse, el agua menos salina forma una capa de hielo muy poco profunda sobre la superficie del mar. “Es como si pusiéramos un tapón en el agua que tiene que hundirse”, compara la investigadora.
La Amoc es importante para mantener el equilibrio térmico del planeta en condiciones similares a las actuales. En su parte superior, la corriente transporta agua caliente, que circula por la superficie porque es más liviana, desde las altas latitudes del Atlántico Sur hasta el sur de Groenlandia. En este punto, las aguas superficiales pierden calor en la atmósfera, se enfrían, se densifican y se hunden. “Este proceso se llama convección profunda”, dice el oceanógrafo físico César Barbedo Rocha, del Instituto Oceanográfico de la Universidad de São Paulo (IO-USP). Las aguas sumergidas son transportadas por el brazo inferior de la Amoc y circulan a una profundidad de 3.000 o 4.000 metros, iniciando su viaje de regreso a las altas latitudes del Atlántico Sur.
A medida que atraviesa los trópicos y llega a la parte sur del planeta, parte de esta agua fría sube a la superficie debido a la mezcla con aguas más cálidas suprayacentes y los fuertes vientos del oeste alrededor de la Antártida. Este es el proceso llamado surgencia. Por lo tanto, la Amoc es un sistema de circulación entre los hemisferios que transporta a grandes profundidades aguas frías desde el Ártico hacia la Antártida y, en la superficie, aguas cálidas hacia el norte.
Las mediciones en el hemisferio sur
Para afirmar un posible colapso de la Amoc se necesitan más estudios. Las mediciones directas de la dinámica de la circulación empezaron recién en 2004. “Tenemos alrededor de 20 años de datos, muy poco para la escala temporal de un proceso tan complejo como lo es la Amoc. Mes a mes, año a año, la corriente puede variar mucho y esas fluctuaciones tienen el potencial de enmascarar tendencias”, afirma Rocha. Las dos décadas de observaciones directas no muestran tan claramente la tendencia al debilitamiento de la Amoc, tal como aparece en los estudios de modelado climático, como el de Science Advances.
Las mediciones directas no se distribuyen por igual en toda la cuenca del Atlántico: la mayoría se concentran en la parte norte del océano, en la frontera entre Europa y Estados Unidos. Muchos investigadores del hemisferio norte dicen que la corriente del Golfo, que comienza en el golfo de México y recorre la costa este de Estados Unidos hasta Europa, es la que mejor indica las variaciones de la Amoc. Sin embargo, algunos oceanógrafos brasileños sostienen que el debilitamiento de la circulación es más observable en el hemisferio sur y cerca de los trópicos.
National Park Service / EUADerretimiento del permafrost (suelo normalmente congelado) en Alaska debido al calentamiento globalNational Park Service / EUA
Desde hace trece años se observa la Amoc desde la costa brasileña. Uno de los proyectos enfocados en la instalación de sensores y medición de la variabilidad en el transporte de calor en la Amoc es Sambar, financiado por la FAPESP y coordinado por Edmo Campos, del IO-USP. Al observar los cambios ocurridos alrededor del paralelo 34,5° sur –que pasa por el municipio de Chuí, en Rio Grande do Sul, y por Ciudad del Cabo, en Sudáfrica–, el proyecto ya captó algunas señales de cambios de temperatura en las aguas profundas de la región.
La oceanógrafa física Ilana Wainer, colega de Campos en el IO-USP, también busca “huellas dactilares” del cambio de equilibrio en la Amoc. “Los datos del pasado muestran que este debilitamiento o cambio de equilibrio puede ocurrir”, afirma la investigadora. Entre sus objetos de investigación se encuentran los cambios en la circulación del Atlántico Sur en el Plioceno Medio, hace unos 3 millones de años, cuando la Tierra tenía una temperatura promedio entre 2 y 3 grados centígrados (ºC) superior a la registrada en el período preindustrial, a mediados del siglo XIX.
Una de las huellas dactilares es el cambio que se produce en la bifurcación del brazo sur de la corriente Ecuatorial del Sur (que no aparece en la ilustración de la página 58) cerca de la costa del nordeste de Brasil. “Si la bifurcación va más al sur, esto significa que hay más transporte hacia el norte, alimentando el brazo superior de la Amoc. Pero si se desplaza hacia el norte, el transporte aumenta hacia el sur, debilitando la contribución al brazo superior de la Amoc”, comenta Wainer. Este mecanismo ayudaría a explicar por qué la corriente se está debilitando. Para funcionar satisfactoriamente, la Amoc depende del transporte de agua que sale del Atlántico Sur y llega a Groenlandia.
“Hicimos investigaciones con datos de modelado numérico en diferentes escalas temporales y encontramos el mismo comportamiento”, dice la oceanógrafa Fernanda Marcello, quien realiza un posdoctorado en el IO-USP bajo la supervisión de Wainer. Se analizaron simulaciones que abarcan los últimos 22.000 años, desde el final del último período glacial (Edad de Hielo), además de simulaciones centradas en períodos más recientes, dentro de los últimos 2.000 años. Tanto en las simulaciones como en las mediciones directas, el estatus actual de la Amoc aún no está del todo claro, pero no se puede ignorar el riesgo de colapso de la circulación oceánica.
Proyectos
1. 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$ 4.568.394,42.
2. La bifurcación de Santos: presente y pasado (nº 20/14356-5) Modalidad Proyecto Temático; Programa FAPESP de Investigaciones en Cambios Climáticos Globales (PFPMCG); Investigador responsable Michel Michaelovitch de Mahiques (USP); Inversión R$ 6.336.698,59.
Artículos científicos
VAN WESTEN, R. M. et al. Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course. Science Advances. 9 feb. 2024.
NIAN, D. et al. A potential collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation may stabilise eastern Amazonian rainforests. Communications Earth & Environment. 12 dic. 2023.
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