La corriente del golfo es una corriente oceánica que parte con aguas cálidas del caribe a través del estrecho que separa florida de cuba y se adentra en el océano atlántico norte, alcanzando ya muy diluida el atlántico norte y toda la costa occidental europea.
Tradicionalmente se ha creído que esta corriente es el factor principal del calentamiento de Europa en invierno respecto a la costa Este de los EEUU donde las temperaturas está del orden de los 20ºC por debajo de sus correspondientes europeas a la misma latitud. Este proceso consistiría en una liberación de calor a la atmósfera por parte de la corriente calentando el aire suprayacente a esta el cual se movería hacia Europa arrastrado por el cinturón de vientos de Oeste.
Dicha hipótesis ha comenzado a ponerse en duda con los nuevos datos obtenidos y por el hecho de que en la costa oeste del pacífico sucede un fenómeno similar, haciendo que por ejemplo Vancouver tenga un clima 20ºC más cálido que la costa Este asiática a su misma latitud en la península de Kamchatka.
A pesar de que la corriente de Kuroshivo es mucho más débil y el pacífico es mucho más ancho por lo que el calor transportado por dicha corriente sería testimonial.
Al mismo tiempo, estudios recientes ponen en duda la conjetura popular hecha hace unos años que el derretimiento del hielo ártico podría "cerrar" la corriente del Golfo, lo que causaría estragos con el tiempo en Europa.
Dos hipótesis contrapuestas
La incidencia del sol sobre la tierra hace que esta al ser esférica no se caliente uniformemente sino que el sol incide perpendicularmente sobre las zonas tropicales y oblicuamente sobre zonas templadas hasta hacerlo casi tangencialmente en las zonas polares, este calentamiento diferencial induce a que este calor se redistribuya a través del resto del globo a través de los vientos y las corrientes marinas.
Además hay que tener en cuenta que en los dos metros superficiales del océano se almacena tanta energía como en el resto de la atmósfera, esto convierte a los océanos en auténticos almacenes de calor que suavizan las temperaturas en las zonas donde influyen debido a su absorción en verano y liberación paulatina en invierno. En las latitudes medias la temperatura de los primeros 100-200 metros de la superficie del océano puede variar hasta 10ºC entre el verano y el invierno. Absorbiendo y liberando una enorme cantidad de calor en comparación con la atmósfera. Si las corrientes marinas mueven el agua, también mueven el calor que contiene y pueden liberarlo a miles de kilómetros de donde lo absorbieron.
Costa de Labrador cerca de 55º de Latitud
Costa Irlandesa cerca de 55º de Latitud
Fue en el siglo XIX cuando el oceanógrafo Matthew Fontaine Maury atribuyó el clima relativamente templado en el noroeste de Europa a la Corriente del Golfo Maury supuso que la corriente del Golfo suministra calor a los vientos del oeste suprayacentes que se mueven a través del Atlántico hacia el noroeste de Europa. También especuló que si la fuerza de los vientos disminuyera los vientos serían mucho más fríos en Europa, y sufriría inviernos Árticos. Con los años la idea de Maury se convirtió así en un axioma a pesar de que se mantuvo sin probar hasta hace muy poco tiempo. Hace cerca de una década Richard Seager del Observatorio Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, encontró una explicación de invierno más cálido de Europa que no tenía nada que ver con la Corriente del Golfo. Seager indicó que cuando la corriente en chorro atmosférica, que fluye alrededor de la tierra de oeste a este, llega a las Montañas Rocosas, comienza a oscilar hacia el norte y el sur. La oscilación produce vientos que fluyen desde el noroeste por el borde occidental de la cuenca del Atlántico y hacia el suroeste por el costado oriental del Atlántico. Los vientos del noroeste traen aire frío continental del noreste de los EE.UU., mientras que los del suroeste traen aire cálido marítimo hasta el noroeste de Europa. Según este punto de vista, no es el calor transportado por la Corriente del Golfo, que modera el clima europeo. En su lugar el calor que llega a las costas de Europa, se almacena en los primeros 100 metros del océano durante el verano y se libera a la atmósfera en invierno, cuando los vientos del suroeste mezclan las aguas superficiales del océano.
Según este escenario, la conjetura clásica de Maury es incorrecta: a gran escala los patrones de viento dirigidos por cadenas montañosas, más el almacenamiento local de calor en el océano cerca de Europa, establecen las diferencias de temperatura entre los lados este y oeste del Atlántico. Es importante tener en cuenta que en las simulaciones de Seager el modelo no toma explícitamente en consideración el transporte de calor por el océano, un punto abordado en un estudio dado a conocer poco después de Seager por Peter Rhines de la Universidad de Washington y Sirpa Häkkinen del Goddard de la NASA Space Flight Center.
Se propuso un contraargumento que ofrece algún tipo de apoyo para las ideas históricas de Maury. Después de examinar los datos archivados de temperatura la superficie del mar, los dos oceanógrafos concluyeron que la cantidad de calor almacenado en la capa superior del océano Atlántico oriental en las latitudes del norte de Europa es suficiente para mantener las temperaturas suaves de aire sólo hasta diciembre de un año promedio. El calor adicional necesario para moderar el clima durante el resto del invierno tiene que ser importado de otra parte. La fuente más probable: la corriente del Golfo que fluye hacia el noreste.
Las mediciones mostraron que a 35 grados de latitud norte, aproximadamente la latitud de Carolina del Norte, el Atlántico Norte transporta alrededor de 0,8 petavatios (1015 W) de calor hacia el norte, sobre todo por la Corriente del Golfo. Sin embargo, a los 55 grados de latitud norte, la latitud de Labrador en Canadá y el transporte de calor hacia los polos es insignificantemente pequeño. ¿Donde va todo este calor? Rhines Häkkinen sugieren que se libera del océano a la atmósfera a lo largo de la trayectoria de la corriente del Golfo. Los vientos predominantes entonces llevan el calor hacia el este, donde se modera el clima europeo. Rhines y Häkkinen esencialmente defienden la conjetura de Maury de la Corriente del Golfo, y Seager argumentó en contra de ella, centrándose en el papel de la corriente en chorro atmosférica.
Una tercera hipótesis
En 2011 Yohai Kaspi, ahora en el Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot, Israel, y Tapio Schneider, del Instituto de Tecnología de California dieron a conocer una tercera idea, basada en una serie de experimentos numéricos de la atmósfera y el océano. Ellos sugirieron que hay un grado de verdad tanto en el escenario de Seager como en el de Rhines. Ellos se concentraron en su mayoría en los patrones de presión atmosférica. El de Modelo Kaspi y Schneider indicó que la pérdida de calor del océano a la atmósfera a lo largo de la trayectoria de la corriente del Golfo, donde sale de la costa Este de los EE.UU. genera una onda estacionaria de baja presión en la atmósfera hacia el este en el lado europeo del Atlántico. También crea una onda estacionaria de alta presión del sistema atmosférico hacia el oeste en el borde oriental del continente norteamericano. Por razones complejas, el resultado neto de este modelo es que la onda estacionaria del sistema de baja presión suministra aire caliente a Europa occidental a través de vientos del suroeste de la corriente en chorro, que recogen el calor liberado durante todo el invierno por la Corriente del Golfo. La onda estacionaria americana aspira aire frío del Ártico, y enfría el este de América del Norte, aumentando el contraste de temperatura entre América del Norte y Europa.
Así, la diferencia en el clima a través del Atlántico surge no sólo porque se calienta Europa occidental, sino también porque este de América del Norte se hace más fría. Ambas regiones tienen sus temperaturas características debido al patrón de circulación atmosférica establecido por la pérdida de calor del océano en las proximidades de la Corriente del Golfo.
Para mantener este patrón no basta con la cantidad de calor almacenada en el océano durante el invierno, es necesario un aporte de calor adicional procedente de latitudes más bajas. En este sentido, Kaspi y Schneider dan cierta credibilidad a las ideas anteriores de Maury. Aunque los sistemas atmosféricos de baja y alta presión, se crean sin necesidad de recurrir a la influencia de las montañas rocosas para formar la corriente en chorro, este nuevo trabajo pone de manifiesto la importancia de los vientos del suroeste en llevar calor a Europa.
Curiosamente, el modelo Kaspi-Schneider también puede explicar por qué el oeste de Oregon, el estado de Washington y Columbia Británica tienen inviernos mucho más suaves que los de Kamchatka. Este contraste transpacífico nunca se ha atribuido a la presencia de la Kuroshio, la contraparte de la Corriente del Golfo en el Pacífico, sobre todo porque el Pacífico es un océano mucho más grande y la de Kuroshio es una corriente considerablemente más débil que la corriente del Golfo en gran parte de ella.
Sin embargo, el resultado Kaspi-Schneider sugiere que la pérdida de calor a través de la Kuroshio podría inducir a una onda estacionaria similar a la que está cerca de la Corriente del Golfo en el Atlántico. El sistema suministra aire frío polar hasta el noroeste de Asia a través de los vientos del noroeste allí, y los del suroeste entregarían el aire caliente al norte de EE.UU. y la Costa del Pacífico.
En este sentido aún se está deliberando sobre qué modelo es correcto, aunque el escenario Kaspi-Schneider parece plausible. La segunda parte de la conjetura de Maury: Que el cese de la Corriente del Golfo podría dar lugar a inviernos más intensos en el noroeste de Europa, también ha generado un considerable interés recientemente. Durante muchos años la naturaleza del papel de la Corriente del Golfo en el cambio climático ha sido presentada con esta pregunta: Si un clima más caliente derrite el hielo del Ártico, ¿el agua dulce en exceso que entra en el océano en el Atlántico norte y puede disminuir la circulación y cesar la corriente del golfo, robando a Europa una importante fuente de calor? La circulación general oceánica produce un enfriamiento de las aguas cálidas superiores en el Atlántico Norte que se mueven hacia el norte hacia el polo y genera de aguas frías que subducen y forman una corriente profunda que se mueve hacia el sur, hacia el ecuador. Estas corrientes profundas y superficiales se enlazan y forman una especie de cinta transportadora por el hundimiento, o flujo descendente, de las aguas de superficie a altas latitudes en el Labrador y mares nórdicos y por otra parte aguas profundas en la cuenca global se elevan, o afloran a la superficie.
En esencia, las aguas frías que se hunden en el Atlántico norte y son sustituidas por aguas superficiales relativamente cálidas que afloraron en otras partes del océano mundial y se calentaron paulatinamente mientras estaban en la superficie. En muchos escenarios de calentamiento climático, el derretimiento del hielo ártico podría agregar una gran cantidad de agua dulce a los océanos en latitudes altas. Debido a que el agua dulce es menos salada (y por lo tanto menos densa) que el agua de mar, no se hundiría, por lo que el hundimiento que alimenta las corrientes profundas de la circulación general quedaría inhibido. En este caso, no habría ningún requerimiento físico para aflorar las aguas profundas por otra parte porque no habría hundimiento para compensar, en consecuencia, sin agua nueva subiendo a la superficie, el flujo hacia el norte de dicha agua a la corriente del golfo podría verse disminuido. Los escenarios alternativos sostienen que las adiciones de agua dulce en las latitudes altas desviarían la Corriente del Golfo hacia el sur o disminuirían su fuerza. En cualquier caso, un debilitamiento o desvío de la Corriente del Golfo proporcionaría menos calor a los inviernos europeos. Muchos modelos predicen una disminución fuerte en la circulación general y lo correlacionan con un posterior enfriamiento en el Atlántico Norte y el noroeste de Europa.
Sin embargo, estudios recientes con modelos de mayor resolución de las corrientes oceánicas sugieren que la alimentación de agua fresca de deshielo del Ártico puede verter en su mayoría a las corrientes que están restringidas a las costas y por lo tanto tienen menos influencia en el océano abierto, donde se produce el hundimiento principalmente. Incluso si el agua dulce, afectara significativamente a la cantidad de las aguas hundidas en el Atlántico Norte, resulta ser muy poco probable que este cambio efectivamente cancele la Corriente del Golfo.
Un cese de dicha corriente es poco probable debido que la fuerza y la dirección de la corriente del Golfo dependen en gran medida de la velocidad y dirección de los vientos de latitudes medias a gran escala. En la mayoría de escenarios de cambio climático, la dirección general de los vientos a gran escala no cambia significativamente a medida que el hielo del Ártico se derrite, por lo que el camino general y la fuerza de la corriente del Golfo no cambian mucho. La extensión hacia el noreste de la Corriente del Golfo, la rama relativamente pequeña que trae las aguas superiores calientes a las regiones subpolares potencialmente podría ser interrumpida, sin embargo. Así, el peso de la evidencia indica que la Corriente del Golfo podría persistir, pero no está claro qué cantidad de agua corriente del Golfo se llevaría hacia el norte bajo diferentes escenarios climáticos.
Nuevos datos, nuevos resultados
En la actualidad, las respuestas a cómo el cambio climático podría afectar el clima de Europa provienen en gran parte de los experimentos de modelado. Sin embargo, los experimentos tienen grandes incertidumbres que pueden conciliarse sólo de datos más completos de los océanos. Hay Pocas observaciones de los océanos abiertos y estas no tienen más de un siglo, además sólo tenemos datos de los satélites por tan sólo los últimos 30 años más o menos.
Los científicos han hecho progresos considerables en la mejora de la base de datos oceánicos a través del proyecto Argo, una colección permanente de medidas de la temperatura mundial y medidas de salinidad de más de 3.000 sensores repartidos flotantes en todo el mundo. La red Argo, desplegada y operada por los EE.UU. y más de 30 países, permite a los científicos hacer casi en tiempo real, mapas de temperatura y salinidad en la parte superior de 2.000 metros de los océanos del mundo. El conjunto completo lleva en funcionamiento menos de una década, y estamos empezando a utilizarlo para analizar con eficacia la relación entre la variabilidad atmosférica y los cambios en el océano a gran escala.
Por ejemplo, la comparación de los datos de Argo con las observaciones del océano desde la década de 1980, llevadas a cabo por Dean y John Roemmich Gilson del instituto scripps de oceanografía, muestran que los pocos cientos de metros superiores de los océanos se han calentado unos 0,2 ºC en los últimos 20 años. -la salinidad de los océanos también aumentó globalmente un 0,1 por ciento una cantidad aún pequeña. A unos pocos cientos de metros por debajo, las aguas oceánicas parecen ser considerablemente más frescas que en las décadas anteriores. Si estos cambios son suficientes para alterar el clima en Europa o en cualquier otro lugar sigue siendo una cuestión abierta, pero los datos que estamos recibiendo de Argo ofrecen algunas pistas. Para que la tierra no altere su temperatura, la entrada del calor del sol debe ser igual a la cantidad de calor irradiado por la Tierra hacia el espacio. La acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera están desplazando este equilibrio aparentemente.
El calentamiento observado de 0,2 ºC en la capa superior del océano es consistente con un exceso de radiación solar entrante a través de la radiación saliente de aproximadamente un vatio por metro cuadrado.
Los primeros resultados de nuestras mejores observaciones oceánicas han dado una aportación de gran alcance para las teorías y los modelos climáticos. Los resultados también ofrecen una pista de lo que será posible en los próximos decenios. En los próximos 10 años, según los científicos, al examinar en su conjunto los datos de la superficie del mar desde satélite, y durante más tiempo permitirá mejorar los modelos de ordenador, los registros de datos de Argo, que deben ser capaces de evaluar el papel de los océanos en el clima con una nueva precisión. En ese momento, finalmente podremos ser capaces de determinar en qué forma la Corriente del Golfo puede ser afectada por el cambio climático en nuestro planeta de agua.
Artículo original de libre acceso en Scientific American:
Referencias:
Is the Gulf Stream Responsible for Europe's Mild Winters? R. Seager et al. in Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Vol. 128, No. 586, pages 2563–2586; October 2002.
The 2004–2008 Mean and Annual Cycle of Temperature, Salinity, and Steric Height in the Global Ocean from the Argo Program. Dean Roemmich and John Gilson in Progress in Oceanography, Vol. 82, No. 2, pages 81–100; August 2009.
Winter Cold of Eastern Continental Boundaries Induced by Warm Ocean Waters. Yohai Kaspi and Tapio Schneider in Nature, Vol. 471, pages 621–624; March 31, 2011.
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