(FNM) La rápida fusión de las capas de hielo sobre la costa occidental de la Antártida puede constituirse en una importante contribución al incremento global del nivel del mar. Y aunque se asume que el principal factor de tal derretimiento radica en la presencia de aguas más templadas cerca de la costa, no está todavía bien entendido cuál es el proceso por el cual dichas aguas más cálidas llegan a las cercanías del continente helado.
(FNM) La rápida fusión de las capas de hielo sobre la costa occidental de la Antártida puede constituirse en una importante contribución al incremento global del nivel del mar. Y aunque se asume que el principal factor de tal derretimiento radica en la presencia de aguas más templadas cerca de la costa, no está todavía bien entendido cuál es el proceso por el cual dichas aguas más cálidas llegan a las cercanías del continente helado.
Mediante el uso de vehículos robóticos oceánicos – conocidos como “gliders” (planeadores)-, un grupo de investigadores del Instituto de Tecnología de California ha comprobado que la formación de vórtices (“eddies”) turbulentos –equivalentes a las tormentas atmosféricas- juegan un importante rol en el transporte de esas aguas templadas hacia la costa antártica. Según se espera, este hallazgo ayudará a determinar cuán rápidamente se está fundiendo el hielo y, en consecuencia, a qué ritmo podría seguir aumentando el nivel medio del mar. El trabajo fue publicado el 10 de noviembre en la revista Nature Geoscience.
“El derretimiento de las grandes masas tabulares de hielo puede producirse ya sea desde arriba porque la atmósfera se está calentando, o desde abajo porque el océano se esté calentando” explica el profesor Andrew Thompson, autor principal del trabajo. “Toda nuestra evidencia apunta a que el calentamiento del océano es el más importante de los factores que afectan a estas masas de hielo, y por eso buscamos saber el proceso físico por el que ese calor llega hasta allí”.
Normalmente, los oceanógrafos que como Thompson tratan de investigar este tipo de cosas, utilizan instrumentos que se arrían hacia las profundidades desde buques, o se valen de observaciones satelitales de temperaturas del océano. Estas técnicas son complejas de aplicar en los Océanos Australes. “Desde el punto de vista observacional, la Antártida es un lugar muy complicado para ingresar con barcos. Además, como el agua templada que deseamos investigar no se encuentra en la superficie, las observaciones satelitales –que son superficiales- no resultan efectivas”.
Dado que los “gliders” son pequeños –menos de dos metros de longitud- y muy eficientes en el consumo de energía, son capaces de muestrear el mar por períodos mucho más largos que un buque. Cuando el glider sale a superficie –después de una cierta cantidad de horas navegando en inmersión- “llama” a los científicos por un dispositivo de tipo de los de telefonía móvil, que va montado en su cola. Esta comunicación permite a los investigadores acceder casi inmediatamente a la información recogida por los dispositivos.
Al igual que los planeadores aéreos, los gliders oceánicos carecen de hélices. En su lugar, poseen una batería que alimenta una bomba con la que se cambia la flotabilidad del vehículo. Cuando la bomba introduce fluido en un compartimiento interior del glider, éste se vuelve más denso que el agua de mar y se hunde. Si en cambio, el fluido se bombea a una cámara en el exterior del glider, éste se hace menos denso que el agua de mar –y por tanto adquiere mayor flotabilidad- llegando finalmente a flotar en superficie. Al igual que los planeadores aéreos, las alas del glider convierte el empuje vertical en movimiento horizontal.
Thompson y sus colegas de la Universidad de East Anglia, lanzaron sus gliders al mar frente a las costas de la Península Antártica, en enero de 2012; los vehículos robóticos pasaron los siguientes dos meses moviéndose hacia arriba y hacia abajo en la columna de agua, repitiendo ciclos de unas pocas horas de duración entre superficie y 1.000 metros de profundidad, explorando así el Mar de Weddell a través de la obtención de datos de temperatura y salinidad.
La capacidad de los gliders para moverse verticalmente es importante para estudiar la “estratificación oceánica”, esto es, los cambios de las características del agua – como la densidad por ejemplo- con la profundidad. “Si la densidad del agua estuviese determinada solamente por su temperatura, entonces siempre encontraríamos agua más caliente en la superficie y más fría en el fondo. Pero en el océano hay otra propiedad del agua que influye en su densidad: la salinidad. Cuando esta aumenta, el agua se hace más densa, y tiene más probabilidad de hundirse”, explica Thompson.
En la Antártida, los efectos combinados de la temperatura y la salinidad crean una interesante situación, en la cual el agua más templada no está en la superficie, sino intercalada en las capas medias de la columna de agua. “Esto crea un problema adicional para comprender el transporte de calor en esta región”, agrega el científico. No se puede resolver limitándose a medir solo la temperatura del agua en la superficie. “Se necesita analizar la capa de agua de mayor temperatura, que suele ubicarse en posiciones intermedias de la columna de agua. Esa es la capa que se mueve hacia la barrera de hielo”. Los resultados obtenidos con los gliders revelan que el calor proviene en realidad de una fuente menos predecible: los “eddies”, o vórtices turbulentos equivalentes a tormentas submarinas que son ocasionados por las corrientes oceánicas.
“Los eddies son inestabilidades causadas por las corrientes oceánicas, y nosotros comparamos frecuentemente sus efectos en el océano con el de la cuchara que revuelve el café”, explica Thompson. “Si usted agrega leche en su café y luego lo revuelve con la cuchara, la cuchara aumenta su capacidad para mezclar la leche dentro del café, y esto es lo que los eddies hacen en el mar. Son muy buenos para mezclar calor y otras propiedades”.
Dado que los gliders pueden sumergirse y salir a superficie varias veces en el día, y pueden hacer esta tarea durante meses, permiten ver a estos eddies en acción, algo que resulta mucho más difícil o directamente imposible de hacer desde buques o con observaciones satelitales.
“Las corrientes oceánicas son variables, y lo que uno mide en un determinado momento puede cambiar al día siguiente. Es algo similar al estado del tiempo atmosférico: uno sabe que va a estar más caluroso en verano y más frío en invierno, pero en el día a día pueden aparecer situaciones de frío en pleno verano por la aparición de una tormenta”, ejemplifica Thompson. “Los eddies provocan las mismas cosas en el océano, y a menos que uno pueda entender cómo cambia las temperaturas de las corrientes día a día, se hace imposible entender cómo funciona el transporte de calor en el largo plazo”
En futuras experiencias, Thompson se propone acoplar datos meteorológicos, con los que se obtengan con los gliders. En diciembre, este equipo va a trabajar específicamente en el Pasaje Drake, utilizando gliders en combinación con otro robot –denominado Waveglider”- que tomará datos en superficie. “Con el Waveglider mediremos la propiedades del agua en superficie y también las atmosféricas, tales como dirección e intensidad del viento, de manera de observar mejor lo que ocurra en la interfase mar-atmósfera”.
En el Pasaje Drake, las aguas profundas de los Océanos Australes emergen en superficie – se “ventilan”-, en un fenómeno específico de esta parte del océano. Esto convierte al área en una importante región de estudio para comprender el proceso de intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera y el océano. “El Océano Austral es la ventana en la que las aguas profundas pueden efectivamente salir a “ver” la atmósfera, y es por tanto para los oceanógrafos la ventana que les permite observar más fácilmente al océano profundo”, explica. “Es un lugar muy especial, por muchas razones”. (Por Jessica Stoller-Conrad; WUWT. Adaptado al español por NUESTROMAR)
14/11/14