La llamada cinta transportadora oceánica es un sistema natural de corrientes marinas que mueve agua, energía, nutrientes y sal a través del océano. Este flujo tiene un impacto notable en el clima terrestre.
El proceso funciona gracias a la densidad del agua, que varía en función de la temperatura y la salinidad. El agua fría y salada es más densa y se hunde bajo aguas más cálidas y menos saladas, que son menos densas. Este proceso dispara un flujo continuo, una corriente, que traslada agua desde la superficie hasta las profundidades y viceversa, conectando regiones polares con tropicales.
A esta cinta transportadora se le conoce en climatología como la «circulación termohalina». Fue Broecker quien, en 1991, popularizó el término «cinta transportadora» para denominar a este flujo continuo.
La circulación termohalina se expande en diferentes ramas. Hay corrientes superficiales rápidas, como la Corriente del Golfo, que lleva agua cálida desde el Golfo de México hacia el Atlántico Norte. Y corrientes profundas, que son más lentas y que discurren por el fondo del océano. La más importante es la cruza todo el Atlántico de norte a sur bifurcándose al llegar al sur de África en una rama ascendente a la altura de Madagascar y otra que continúa cruzando todo el océano Antártico y después el Pacífico de sur a norte, para ascender cerca de Japón.
El movimiento de la cinta es, de hecho, bastante lento a escala humana. Un volumen de agua que tomemos como referencia tarda aproximadamente mil años en completar un ciclo completo. Pero ese movimiento, aún siendo lento, redistribuye energía y nutrientes esenciales para el clima y los ecosistemas marinos.
Los detalles de la mecánica
En las regiones polares, como el Mar de Labrador en Canadá, o el Mar de Weddell en la Antártida, el agua superficial se enfría al entrar en contacto con el aire frío. Además, la formación de hielo marino expulsa sal, aumentando la salinidad del agua circundante. Esta agua fría y salada es densa y se hunde, iniciando corrientes profundas que fluyen hacia el sur.
Por otro lado, en regiones ecuatoriales, como la enorme franja que hay en el Pacífico, el agua superficial se calienta y se vuelve menos densa, desplazándose hacia los polos, donde se enfría y pierde parte de su sal, hundiéndose. Este intercambio crea un ciclo continuo.
Según Clark et al. (2002), la circulación termohalina transporta aproximadamente 20 millones de metros cúbicos de agua por segundo en el Atlántico, equivalente a 100 veces el caudal del río Amazonas.
La cinta y el clima
La cinta transportadora oceánica influye en el clima del planeta. Al redistribuir el calor, la cinta transportadora estabiliza las temperaturas globales, que son mayores donde el sol cae más vertical, es decir, en el ecuador y en los trópicos. Sin ella, las regiones ecuatoriales serían mucho más cálidas y las polares mucho más frías. A veces se dice que la cinta transportadora oceánica es la causa de la diferencia de temperatura entre las Islas Británicas y Escandinavia con el otro lado del océano, la Península del Labrador, que es más frío. Pero parece ser que esa realidad tiene más que ver con el régimen de vientos que con las corrientes marinas en sí.
La cinta es también importante para otra parte del sistema climático: la vida marina. Las corrientes profundas transportan nutrientes desde el fondo marino hacia la superficie, alimentando ecosistemas marinos. Este proceso, conocido como surgencia (upwelling), es vital para la productividad de pesquerías en regiones como la costa de Perú o el Mar de Bering. Los afloramientos de nutrientes disparan toda una cadena de alimentación, una cadena trófica: el plácton bulle en esos lugares, lo que hace que se desarrollen crustáceos y pequeños peces, que a su vez son la comida de los peces más grandes. La producción de sustancias químicas en esas áreas contribuye a su vez a la formación de nubes.
Pero no solo eso. La cinta tiene otra función, una muy importante para el clima. Los océanos actúan como sumideros de CO2, y la cinta transportadora ayuda a llevar este gas a las profundidades, donde puede almacenarse durante siglos, mitigando el cambio climático.
El cambio climático
La circulación termohalina depende de las condiciones atmosféricas y de la circulación general de la atmósfera. Hay causas naturales que se sabe que alteran su comportamiento. Fenómenos periódicos como El Niño y La Niña pueden alterar temporalmente las corrientes de agua superficiales, y con ello toda la circulación. Hay un ejemplo histórico de disrupción severa. Se trata de un evento, el «Younger Dryas», que ocurrió hace unos 12000 años, cuando una afluencia masiva de agua dulce en el Atlántico Norte detuvo la cinta transportadora, causando un enfriamiento abrupto en Europa. Esto, sin duda, afectó a la vida de nuestros antepasados y a la evolución humana.
Es sabido que hoy el calentamiento global está derritiendo el hielo polar, lo que introduce agua dulce en los océanos y reduce la salinidad del agua en regiones clave como el Atlántico Norte. Esto puede debilitar la formación de agua densa, la que se hunde, ralentizando la cinta transportadora y el transporte de dióxido de carbono hacia las profundidades. Además del deshielo, las lluvias intensas y el aumento del caudal de ríos como el Amazonas pueden diluir la salinidad de las aguas superficiales, afectando el hundimiento del agua.
El clima del planeta puede cambiar bastante si se altera la cinta transportadora. Estudios recientes sugieren que una rama de la circulación del Atlántico Norte, la conocida como AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), se ha debilitado en un 15 % desde mediados del siglo XX debido al aumento de agua dulce proveniente del deshielo de Groenlandia. Las medidas de este proceso son muy difíciles de conseguir, dada la extensión del océano, pero hoy tenemos satélites muy precisos, como los de la misión GRACE, que nos ayudan en esta tarea.
Si esta tendencia continúa, podría tener consecuencias devastadoras. Una AMOC debilitada podría enfriar Europa Occidental, alterar los monzones en Asia y aumentar las temperaturas en el hemisferio sur. La reducción de la surgencia de nutrientes afectaría la productividad de los océanos, amenazando la pesca y los ecosistemas marinos. Además, una ralentización de la AMOC podría elevar el nivel del mar en la costa este de América del Norte debido a la acumulación de agua.
Aunque no se espera un colapso total de la AMOC en el corto plazo, los modelos climáticos indican que un calentamiento global de más de 2°C podría empujar el sistema hacia un punto de inflexión irreversible. Es lo que en climatología llamamos un «tipping point».
Se puede decir que la estabilidad de la cinta transportadora está en riesgo debido a la actividad humana, como la emisión de gases de efecto invernadero. La reducción en esas emisiones no parece que vaya a suceder en los próximos años, así que tendremos que conformarnos con mitigar las consecuencias. Pero la mitigación y la adaptación son procesos mucho más caros y que afectarán de manera desproporcionada a los que menos tienen. Como casi siempre, hubiera sido mejor prevenir que curar.
Referencias
- Broecker, W. S. (1991). The great ocean conveyor. Oceanography, 4(2), 79-89.
- Broecker, W. S., et al. (1985). Does the ocean-atmosphere system have more than one stable mode of operation? Nature, 315(6014), 21-26.
- Caesar, L., et al. (2018). Observed decline of the Atlantic Meridional Overturning Circulation 2004–2012. Nature, 556(7700), 191-196. doi: 10.5194/os-10-29-2014
- Clark, P. U., et al. (2002). The role of the thermohaline circulation in abrupt climate change. Nature, 415(6874), 863-869.
- Henson, S. A., et al. (2010). Effect of ocean circulation on marine ecosystems. Annual Review of Marine Science, 2, 145-171.
- Rahmstorf, S. (2006). Thermohaline circulation: The current climate. Nature, 421(6924), 699.
- Rahmstorf, S., et al. (2015). Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation. Nature Climate Change, 5(5), 475-480.
- Sabine, C. L., et al. (2004). The oceanic sink for anthropogenic CO2. Science, 305(5682), 367-371.
- Seager, R., et al. (2002). Is the Gulf Stream responsible for Europe’s mild winters? Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 128(586), 2563-2586. doi: 10.1256/qj.01.128
Cortesía de Muy Interesante
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