Nasa's Earth Observatory Mapa de las temperaturas promedio en la superficie de los océanos. Las aguas son más calientes en las regiones rosadasNasa's Earth Observatory
La sequía que está soportando el estado de São Paulo en 2014 sorprendió a todos y está poniendo en riesgo el abastecimiento de agua en la capital paulista y en las localidades vecinas. Si se la hubiera previsto con mayor anticipación, acaso hubiera hecho posible adoptar medidas para mantener los reservorios mejor abastecidos. El trabajo de un grupo internacional de científicos podría, en el futuro, ayudar a calcular con mayor precisión las variaciones pluviales y de la humedad en América del Sur y colaborar para una más pronta acción. Este estudio, que se publicó en junio en la revista Scientific Reports, combinó estimaciones de temperatura en el pasado con modelos matemáticos para recrear la temperatura de la superficie del Atlántico Sur durante los últimos 12 mil años. Además de establecer con mayor precisión el clima del período, la investigación podría ayudar en la comprensión de la dinámica existente entre las temperaturas del océano y la humedad en el continente.
El cuarteto conducido por Ilana Wainer, del Instituto Oceanográfico de la Universidad de São Paulo (IO-USP), notó que el aumento de la temperatura en el sector norte del Atlántico Sur, cercano a la línea del ecuador, estuvo asociado a un mayor volumen de lluvias donde hoy es el nordeste brasileño y a menos lluvias en el sudeste durante los últimos 12 mil años. En cambio, el nordeste afrontó períodos de sequías más severas y el sudeste registró más lluvias cuando la temperatura en el sur del Atlántico era mayor.
La mejor explicación para la variación climática en estos 12 mil años, a juicio de las investigadoras, obedece a un patrón de distribución de las temperaturas en el Atlántico Sur similar al que se observa en la actualidad, con períodos en los que la temperatura de las aguas superficiales era más alta en el norte y otros en los que eran más elevadas en el sur. Los científicos denominan Dipolo Subtropical del Atlántico Sur a ese modelo de distribución de temperaturas donde el océano parece contar con un polo caliente y otro frío, con una inversión ocasional. “En el caso de que este fenómeno haya existido en estos 12 mil años, podría haber influido de manera importante en la distribución de las lluvias sobre el continente”, dice la meteoróloga Luciana Figueiredo Prado, coautora del estudio y alumna de doctorado de Ilana Wainer en el IO-USP.
Tal conclusión es, hasta cierto punto, sorprendente. Hasta ahora se atribuía la variación en el volumen de lluvias en América del Sur principalmente a la influencia del fenómeno El Niño, ciertas fluctuaciones en la temperatura superficial de las aguas del Pacífico que ocurren en períodos cortos (15 a 18 meses). Pero algunos trabajos ya habían demostrado que El Niño no puede explicar totalmente las alteraciones en el régimen de lluvias actual de América del Sur. Parte de esa variación (alrededor de un 20%) parece ser consecuencia de alteraciones en la temperatura de la superficie del Atlántico Sur. Por esta razón, aunque la sequía de 2014 en São Paulo se le atribuya al Niño, Wainer considera que eso no explica todo lo que ocurre. “Revelamos que las condiciones del Atlántico Sur también son importantes para definir los escenarios de precipitación en América del Sur”, dice la Investigadora. “Y eso no debe soslayarse”.
Laboratorio de Oceanografía, Clima y Criosfera/ IO-USPMapa de las temperaturas promedio en la superficie de los océanos. Más descriptivo, la temperatura más elevada figura en rojoLaboratorio de Oceanografía, Clima y Criosfera/ IO-USP
La historia en los sedimentos
El equipo partió de los estudios anteriores para reconstruir las variaciones de temperatura en el Atlántico Sur durante los últimos 12 mil años. En uno de los trabajos, Maria Alejandra Gómez Pivel, de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul, junto con sus colegas del IO-USP, habían recolectado muestras de sedimentos marinos extraídas a 827 metros de profundidad en la Cuenca de Santos. Esos sedimentos contienen fósiles de seres unicelulares ‒los foraminíferos‒ que se reproducen en una cantidad que varía según la temperatura del agua y, al morir, se depositan en el fondo del mar. Esos fósiles permitieron calcular las temperaturas superficiales de la costa oeste del Atlántico Sur para los últimos 13 mil años.
A esos resultados, publicados en 2013 en la revista Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, se sumaron los de otro estudio, publicado en 2005 en la revista Palaeoceanography. En este estudio, investigadores estadounidenses habían recolectado sedimentos marinos a 1.992 metros de profundidad en la costa de Namibia, en África, y los había datado por medio de otra técnica. Mediante la medición de la proporción de los elementos químicos calcio y magnesio en los fósiles de foraminíferos, ellos obtuvieron referencias indirectas de los valores de temperaturas en la superficie del océano en aquella región durante los últimos 21 mil años.
En colaboración con una investigadora de Francia y otra de Estados Unidos, Wainer y Figueiredo Prado emplearon esas mediciones para generar un historial de la evolución del Dipolo Subtropical del Atlántico Sur en los últimos 12 mil años, o algo similar a eso.
Luego de reconstruir los patrones de temperatura del océano, las investigadoras realizaron una simulación del clima que indicara la distribución de las lluvias a lo largo de ese período. Para comparar los resultados del modelo con la realidad, buscaron registros indirectos del historial de lluvias en el continente obtenidos por otros grupos. La forma más común de obtener esos registros es mediante el estudio de espeleotemas ‒estalactitas y estalagmitas‒, las estructuras que se forman en el interior de las cavernas debido a la acumulación de sedimentos diluidos en el agua de lluvia. Cuanto mayor es el volumen de lluvias en cierto período, más consistente es la capa que se forma en el espeleotema. La comparación de los datos de las precipitaciones con las simulaciones hizo posible la construcción de un modelo capaz de reproducir la dinámica océano-atmósfera en el pasado y predecir cómo podría ser en el futuro.
Las investigadoras se proponen ahora perfeccionar el modelo incrementando la cantidad de muestras de sedimentos marinos analizadas. Para recolectar el sedimento, ellas contemplan la utilización del Alpha Crucis, el buque oceanográfico del estado de São Paulo. “El objetivo es entender esos eventos de sequía o de exceso de lluvia en el continente sudamericano, teniendo en cuenta la variación de la temperatura en la superficie del Atlántico Sur y cómo esos cambios de temperatura alteran el transporte de humedad y los vientos”, comenta Wainer. “También pretendemos incorporar al análisis ciertos factores externos hasta ahora escasamente estudiados, tales como el vulcanismo”.
Proyectos
1. Investigación de la evolución del océano profundo en la región del Atlántico Sur para el último milenio: impactos en el cambio del clima (nº 2013/ 02111-4); Modalidad Beca en el Exterior; Investigadora responsable Ilana Coaracy Wainer (IO-USP); Inversión R$ 59.257,59 (FAPESP).
2. Interacción aire-mar en la región del Atlántico Sur: mecanismos de variabilidad climática durante el último milenio (nº 2013/ 11496-7); Modalidad Doctorado – Beca en el Exterior; Becaria Luciana Figueiredo Prado (IO-USP); Inversión R$ 81.928,18 (FAPESP).
Artículo científico
WAINER, I. et al. Reconstruction of the South Atlantic Subtropical Dipole index for the past 12.000 years from surface temperature proxy. Scientific Reports. 13 jun. 2014.
