La historia recién descubierta de una corriente oceánica clave conlleva una advertencia climática

La historia recién descubierta de una corriente oceánica clave conlleva una advertencia climática

Los científicos han obtenido un registro de la Corriente Circumpolar Antártica de hace 5,3 millones de años perforando núcleos de sedimentos en las aguas más remotas de la Tierra. Aquí, el buque perforador JOIDES Revolution atraviesa el extremo sureste del Pacífico. Fuente: Gisela Winckler

Transporta más de 100 veces más agua que todos los ríos del mundo juntos. Se extiende desde la superficie del océano hasta el fondo y tiene un diámetro de hasta 2.000 kilómetros. Conecta los océanos Índico, Atlántico y Pacífico y desempeña un papel clave en la regulación del clima global. La Corriente Circumpolar Antártica, que gira constantemente alrededor del continente más austral, es, con diferencia, el motor de agua más poderoso e importante del mundo.

El fenómeno se ha ido acelerando en las últimas décadas, pero los científicos no están seguros de si está relacionado con el calentamiento global inducido por el hombre y si la corriente puede compensar o amplificar algunos de los efectos del calentamiento.

En el nuevo estudio, un equipo de investigación internacional utilizó núcleos de sedimentos de las aguas más agitadas y remotas del planeta para determinar la relación del ACC con el clima durante los últimos 5,3 millones de años.

Su descubrimiento clave: durante las fluctuaciones climáticas naturales anteriores, la corriente fluyó al mismo ritmo que la temperatura de la Tierra, desacelerándose en las estaciones frías y acelerándose en las cálidas, una aceleración que causó una pérdida significativa de hielo en la Antártida. Esto sugiere que la aceleración actual continuará a medida que continúe el calentamiento inducido por el hombre. Esto podría acelerar la pérdida de hielo en la Antártida, elevar el nivel del mar y posiblemente afectar la capacidad de los océanos para absorber carbono de la atmósfera.

Los resultados fueron publicados en la revista. Naturaleza.

“Es la corriente más poderosa y rápida del planeta. Esta es probablemente la corriente más importante en el sistema climático de la Tierra", dijo la coautora del estudio Gisela Winckler, geoquímica del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, quien codirigió la expedición de investigación de sedimentos. El estudio "sugiere que la retirada o el colapso del hielo antártico está mecánicamente relacionado con un aumento del flujo de ACC, un escenario que vemos hoy ante el calentamiento global", dijo.

La historia recién descubierta de una corriente oceánica clave conlleva una advertencia climática

Núcleos de sedimentos frescos a bordo del buque perforador JOIDES Resolución. Revelan corrientes más vigorosas en las estaciones cálidas y más lentas en las frías. Fuente: Gisela Winckler

Las condiciones para el ACC se desarrollaron hace unos 34 millones de años, después de que fuerzas tectónicas separaron la Antártida de otras masas continentales más al norte y las capas de hielo comenzaron a reconstruirse; Se cree que la corriente comenzó a fluir en su forma moderna hace 12 a 14 millones de años.

Impulsado por constantes vientos del oeste y sin tierra, rodea la Antártida en el sentido de las agujas del reloj (visto desde el fondo de la Tierra) a una velocidad de unos 4 kilómetros (2,5 millas) por hora, transportando entre 165 y 182 millones de metros cúbicos de agua por segundo.

Los científicos han observado que la fuerza del viento sobre el Océano Austral ha aumentado aproximadamente un 40% en los últimos 40 años. Entre otras cosas, esto ha acelerado el ACC y estimulado giros a gran escala en su interior que empujan aguas relativamente cálidas desde latitudes más altas hacia las enormes plataformas de hielo flotantes de la Antártida que retienen glaciares internos aún más grandes.

En algunas partes de la Antártida, particularmente en el oeste, estas aguas cálidas están devorando el fondo de las plataformas de hielo y no calientan la temperatura del aire, esa es la razón principal por la que se desperdician.

"Si dejas un cubo de hielo en el aire, tardará mucho en derretirse", dijo Winckler. "Si lo tocas con agua tibia, este proceso terminará rápidamente".

"Esta pérdida de hielo puede atribuirse al aumento del transporte de calor hacia el sur", dijo el autor principal del estudio, Frank Lamy, del Instituto Alfred Wegener de Alemania. "Un ACC más fuerte significa que más agua cálida y profunda llega al borde de la plataforma de hielo de la Antártida".

La historia recién descubierta de una corriente oceánica clave conlleva una advertencia climática

Impulsada por fuertes vientos, la Corriente Circumpolar Antártica gira en el sentido de las agujas del reloj alrededor del continente sur. Los colores más cálidos significan velocidades más altas; Los puntos rojos son lugares de perforación. Fuente: Gisela Winckler

A través de un complejo conjunto de procesos, las aguas del océano que rodean la Antártida actualmente absorben alrededor del 40% del carbono que los humanos arrojan a la atmósfera. No está claro si la aceleración del ACC amenazará esto, pero algunos científicos temen que así sea.

En el estudio participaron unos 40 científicos de varios países. En alta mar, a bordo del buque perforador JOIDES Revolution, los investigadores recolectaron sedimentos del fondo del océano debajo del ACC cerca de Point Nemo, el lugar en el suroeste del Pacífico más alejado de la tierra, a unos 2.600 kilómetros incluso de las diminutas islas Pitcairn. El crucero de dos meses se realizó entre mayo y julio de 2019, durante el duro invierno australiano, cuando había poca luz del día y el barco estaba amenazado por olas que alcanzaban los 20 metros.

La tripulación del barco dejó caer la sarta de perforación a aproximadamente 3.600 metros desde la superficie del océano hasta el fondo del océano. Luego penetraron en el fondo y extrajeron finos núcleos de sedimentos, de 150 y 200 metros de largo cada uno.

Posteriormente, utilizando tecnología avanzada de rayos X, los científicos analizaron capas formadas a lo largo de millones de años. Debido a que las partículas más pequeñas tienden a sedimentarse durante los períodos en que la corriente es lenta y las partículas más grandes cuando es rápida, los investigadores pudieron trazar los cambios en la velocidad del ACC a lo largo del tiempo.

En comparación con el caudal medio de los últimos 12.000 años (el período transcurrido desde la última edad de hielo, incluido el desarrollo de la civilización humana), los caudales han disminuido hasta la mitad durante los períodos fríos y, en ocasiones, casi se han duplicado durante los períodos cálidos.

Utilizando estudios previos de la capa de hielo de la Antártida occidental, correlacionaron períodos de flujo rápido con episodios repetidos de retirada del hielo. Estos estuvieron marcados por épocas más frías cuando los glaciares se profundizaron. El período más cálido y prolongado en los 5,3 millones de años de historia ocurrió durante el Plioceno, que terminó hace unos 2,4 millones de años.

Luego vino el período llamado Pleistoceno, cuando se alternaron decenas de períodos glaciales fríos con los llamados interglaciares, cuando las temperaturas subieron, las corrientes se aceleraron y los hielos retrocedieron. Actualmente, gran parte de la capa de hielo de la Antártida occidental está congelada y se extiende por debajo del nivel del mar, lo que la hace muy vulnerable a la invasión de aguas cálidas del océano. Si se derritiera por completo, aumentaría el nivel del mar global en unos 50 metros.

"Estos hallazgos proporcionan evidencia geológica que respalda los aumentos continuos en el flujo de ACC debido al calentamiento global continuo", escriben los investigadores en su artículo. "De ser cierto, los aumentos futuros en el flujo de ACC con un clima más cálido significarían una continuación del patrón observado en el registro instrumental, con probables consecuencias negativas".

Más información:
Frank Lamy, Cinco millones de años de variabilidad antártica de la corriente circumpolar, Naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07143-3. www.nature.com/articles/s41586-024-07143-3

Presentado por la Escuela Climática de Columbia

Cita: La historia recientemente descubierta de una corriente oceánica clave conlleva una advertencia climática (2024, 27 de marzo) obtenido el 27 de marzo de 2024 de https://phys.org/news/2024-03-newly-uncovered-history-key-ocean.html

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