Monte Perdido

Monte Perdido

sábado, 7 de noviembre de 2015

¿Se está ralentizando la corriente del golfo?


Introducción


La corriente del golfo no es más que el brazo sur de una corriente mucho más importante, me refiero a la corriente del Atlántico Norte que a su vez es una parte importante de la circulación global de los océanos que intercambia calor del excedente ecuatorial hacia los polos, donde la energía se pierde por radiación térmica al espacio. Es como una 'cinta transportadora' oceánica global y su ralentización podría desestabilizar aún más nuestro cambiante clima mundial. No es esperable ninguna nueva edad de hielo pero si son posibles sus principales efectos negativos. Los efectos podrían darse en el clima mundial, la pesca, o también por ejemplo en las tormentas.

¿Qué está pasando en el Atlántico Norte?

El Atlántico Norte entre Terranova e Irlanda es prácticamente la única región del mundo que ha desafiado el calentamiento global e incluso se ha enfriado. El invierno pasado allí incluso fue el más frío desde que hay registros, mientras que a nivel mundial fue el más cálido registrado. Un estudio reciente publicado en 2015 atribuye este fenómeno  a un debilitamiento del sistema de la Corriente del Atlántico Norte, y al parecer este debilitamiento no tiene precedentes en los últimos mil años. ¿qué tiene de especial esta región entre Terranova e Irlanda?

anomalía corriente del golfo
Fig. 1 tendencia lineal de la temperatura desde 1900 hasta 2013. Tomado de RealClimate


El enfriamiento en la región subpolar del Atlántico Norte es notable y bien documentado por numerosas mediciones. Mientras que el punto frío que aparece en el centro de África, al parecer, es una inconsistencia en los datos de regiones sin estaciones meteorológicas  y datos no homogéneos.

Sólo para éste área del Atlántico Norte los modelos climáticos predicen un enfriamiento cuando el Sistema de la Corriente del Atlántico Norte se debilita. Esta zona se llama zona de subducción del Atlántico Norte, (AMOC por sus siglas en inglés, Atlantic Meridional Overturning circulation).
Este debilitamiento podría suceder como resultado del calentamiento global. Mientras tanto crece la evidencia de que la disminución de la velocidad de la  circulación tan temida ya está en marcha. Los modelos climáticos han predicho desde hace tiempo una disminución de la velocidad de esta corriente. En el quinto informe del IPCC se estima un valor de  "muy probable", para este siglo lo que significa al menos el 90% de probabilidad. Si las emisiones continúan creciendo, el IPCC prevé entre un 12% y un 54% de disminución de velocidad en 2100.

La evolución pasada real del flujo es difícil de reconstruir debido a la escasez de mediciones directas. Por lo tanto se utilizan datos sobre la temperatura superficial del mar con el fin de estimar la fuerza de la corriente: Se utiliza la diferencia de temperatura entre la región más fuertemente influenciada por dicha corriente (concretamente en su zona de subducción AMOC) y el resto del hemisferio norte.

corriente del golfo
Fig. 2 Esquema de la circulación del Océano Atlántico. Las corrientes cálidas se representan en rojo  y las corrientes profundas más frías en Azul. tomado de RealClimate

Se han utilizado reconstrucciones de un proxy de la temperatura de la superficie a gran escala, que se extienden desde el año 900. Para estimar la intensidad de la circulación durante los últimos 1100 años completos (fig 3). Esto demuestra que a pesar de las incertidumbres sustanciales en la reconstrucción del proxy, la debilidad del flujo después de 1975 es única en más de mil años, con al menos el 99 % de probabilidad. Esto sugiere fuertemente que la debilidad de la zona de subducción atlántica no se debe a la variabilidad natural, sino más bien una consecuencia del calentamiento global.

anomalía corriente del golfo
Fig. 3 Serie temporal de la diferencia de temperatura entre la zona subpolar del Atlántico Norte y de todo el hemisferio norte, que se puede interpretar como un indicador de la fuerza de la circulación atlántica. Tomado de RealClimate

También en 2015 volvemos a encontrar una notable área fría sobre el Atlántico norte - como se puede apreciar de un vistazo en el mapa de la Figura 5. 2014 fue a nivel mundial el año más cálido registrado, 1 ° C más cálido que el promedio de 1880 a 1920. Pero el Atlántico subpolar fue entre 1-2 ° C más frío que la media. Más recientemente, se liberó el análisis de la temperatura para el pasado invierno. Este invierno 2014-2015 fue globalmente el más cálido desde que comenzaron los registros en 1880. ¡Pero en el Atlántico Norte subpolar, fue el más frío del registro! Eso sugiere que la disminución de la circulación ha progresado aún más ahora.

El papel de Groenlandia

Se cree que el fenómeno que provoca este enfriamiento de la superficie del mar es la creciente pérdida de hielo de Groenlandia, lo que hace que el agua dulce extra entre en el Atlántico Norte, diluyendo el agua de mar más salada. Se ha reconstruido el balance de masa de la capa de hielo de Groenlandia desde 1840.
La pérdida de hielo equivale a un volumen de agua dulce que debería haber hecho una importante contribución a la disminución observada en la salinidad en el Atlántico Norte, probablemente incluyendo la "gran anomalía de la salinidad" de la década de 1970, famosa entre los oceanógrafos.

derretimiento de Groenlandia
Fig. 4 Cantidad neta acumulada de hielo perdido en Groenlandia desde 1840. Tomado de Melt Factor Se observa que el balance neto fue prácticamente equilibrado hasta poco después de 1900 desde entonces Groenlandia  ha perdido más de 12.000 Km3 de hielo. Obsérvese como un mayor calentamiento produce también mayor acumulación de hielo.

El derretimiento de Groenlandia produce agua que es más ligera y más fría que el  agua superficial del mar en la zona inmediata a las costas de Groenlandia que es precisamente donde se produce el hundimiento del agua ya fría y muy salada procedente de la corriente del golfo. El agua de fusión es lo suficientemente ligera como para flotar por encima de las aguas superficiales del mar mucho más salada. Debido a que las aguas superficiales del Atlántico fluyen hacia el Norte, el creciente derretimiento de hielo aumenta el suministro de agua dulce y  puede acumularse cerca de la superficie del mar, y con ella la limitación o bloqueo de la corriente del Atlántico Norte.
El derretimiento de Groenlandia, ahora está perdiendo más de cien mil millones de toneladas de hielo cada año.

¿Cuáles son los efectos de una menor velocidad de la corriente?

Las consecuencias de una gran reducción en la subducción del océano no serían inofensivas en particular a lo largo de la costa Este de Estados Unidos, los ecosistemas marinos, la pesca y, posiblemente, incluso modificará el patrón de borrascas en Europa.
Es posible que los modelos climáticos subestimen el debilitamiento de la circulación atlántica en respuesta al calentamiento. Aunque estos modelos predicen un debilitamiento significativo en el futuro, no sugieren que se pueda observar ya.

La corriente real puede ser más inestable de lo que se pensaba lo cual sería una mala noticia para el futuro. Si la circulación se debilita demasiado, incluso se puede detener por completo pues tiene un conocido "punto de inflexión".

El informe del IPCC reciente (al igual que el anterior) estima una probabilidad de hasta un 10% de que esto suceda ya en este siglo. Sin embargo, esta valoración se basa en modelos que pueden subestimar el riesgo, como se mencionó anteriormente. Encuestas con expertos indican que muchos investigadores evalúan un riesgo más alto que el (generalmente conservador) del IPCC.

En una encuesta detallada, los 16 expertos entrevistados vieron ya en un calentamiento global moderado (2-4 ° C) una probabilidad de una ruptura en la subducción entre el 5 y el 40 %. Mientras que con un fuerte calentamiento global (4-8 ° C) esta probabilidad se estima incluso que entre el 20 y el 65 %.

 
anomalía por debilitamiento de la corriente del golfo
Figura 5.  Muestra la anomalía de temperatura global entre Enero y Agosto de 2015,  hay una parte del planeta que va contra la tendencia. En el Océano Atlántico Norte, al sur de Groenlandia e Islandia, la superficie del océano ha visto temperaturas muy frías durante todo 2015. tomado de RealClimate


¿Qué significa esto?

En primer lugar, no es ningún error. Se ha confirmado que lo que  mapa de la figura 5 sugiere. Algunas partes del Océano Atlántico Norte han tenido récord de frío en los últimos ocho meses. Los cuadros en azul más oscuro han registrado su periodo más frío desde que hay registros, y para que sea posible mostrar un cuadro de la cuadrícula se necesitan por lo menos 80 años de registros.

No hay mucho motivo para dudar de las mediciones, la región está muy bien muestreada. Es bastante densamente poblada por boyas, y partes de esa región son rutas realmente activas de tráfico marítimo y aéreo, por lo que hay un buen montón de observaciones en el área. Hay una zona circundante mucho más grande que, si bien no ha marcado el mayor frío de su historia, también ha permanecido inusualmente fría.

Aunque todavía no puede haber ningún consenso científico sobre el asunto, al menos algunos científicos sospechan que el enfriamiento se ve en estos mapas no es casualidad, sino parte de un proceso que ha sido largamente temido por los investigadores del clima  la menor velocidad de la corriente del Atlántico Norte que comienza desde la corriente del Golfo.

¿Por qué es este lugar más frío, mientras que el resto del mundo se hace más caliente? Entrevista con S. Rahmstorf coautor del estudio

En palabras de Rahmstorf  uno de los autores del artículo original:
Yo era antiguamente un poco escéptico sobre la idea de que la cinta transportadora del  patrón de circulación oceánica podría debilitase bruscamente en respuesta al calentamiento global. Sin embargo, esto ahora parece estar en marcha, como se demostró en un artículo reciente, según la mancha anómala de agua fría en el Atlántico Norte.

Rahmstorf también comentó lo siguiente:
El hecho de que un planeta cada vez más caliente posea una zona fría récord  en el norte del Atlántico es bastante impresionante. Hay una gran evidencia de que esto es una consecuencia de la disminución a largo plazo del Sistema de la Corriente del Golfo, es decir la zona de subducción del océano Atlántico, en respuesta al calentamiento global.

También se le preguntó a Rahmstorf si, si su pensamiento es correcto, debemos esperar esta zona fría como una característica permanente en los mapas de anomalías de temperatura, si el mundo continúa calentándose.

Respondió que: Las variaciones a corto plazo pueden ir en algún momento también ir en sentido contrario, así que no es de esperar que  el Atlántico subpolar permanezca frío de forma permanente. Pero se espera que la zona de subducción disminuya aún más en las próximas décadas. El derretimiento acelerado de la capa de hielo de Groenlandia seguirá contribuyendo a esta disminución diluyendo las aguas del océano.

No todos los científicos del clima estarán de acuerdo con esta interpretación de lo que está sucediendo en el Atlántico Norte  pero es evidente que algunos de los más importantes lo hacen, y han publicado sus conclusiones en revistas indexadas.
Ha sido muy persistente en el último año y medio más o menos.

Los Icebergs no fueron el detonante de eventos fríos en el  Atlántico Norte


Como elemento tranquilizador traigo un pequeño resumen de otro estudio que sugiere que este enfriamiento probablemente no se produjo en el pasado por el desprendimiento de icebergs aunque no dice nada del agua dulce de fusión procedente directamente de la capa de hielo de Groenlandia.

Los cambios climáticos abruptos son una característica común del pleistoceno tardío. En particular, la secuencia de eventos Dansgaard-Oeschger  [transiciones repetidas entre un clima glacial (estadial) y un clima menos severo (interestadial)], según lo registrado por los núcleos de hielo en Groenlandia, se cree que está relacionado con los cambios en el modo de circulación en el Océano Atlántico. Por otra parte, la correspondencia observada entre eventos fríos del Atlántico Norte y el aumento de icebergs y la dispersión de las capas de hielo que rodean la Atlántico Norte ha inspirado muchos estudios oceánicos y modelados climáticos que tienen en cuenta el vertido masivo de agua dulce desde Groenlandia provocando el cambio abrupto en la región del Atlántico Norte y aledañas. Por otro lado, estudios anteriores,  identificaron un aparente desfase entre los eventos de enfriamiento del Atlántico Norte y la aparición de icebergs durante el último ciclo glacial, lo que lleva a la hipótesis de que estos icebergs de descarga puede ser una consecuencia de las condiciones más frías en lugar de la causa. Se demuestra un retraso sistemático entre enfriamiento superficial pronunciado y la llegada de los icebergs de hielo en una zona al suroeste de Islandia en los últimos cuatro ciclos glaciares, lo que implica que en términos generales los  icebergs llegaron demasiado tarde para haber desencadenado el enfriamiento. En lugar de ello se sugiere que los cambios abruptos hacia  condiciones más frías debe considerarse como una respuesta no lineal a un enfriamiento más gradual a través del Atlántico Norte. Aunque el agua dulce procedente de icebergs de fusión puede proporcionar una retroalimentación positiva y mejorar y prolongar las condiciones de enfriamiento glacial pero no desencadena estos eventos.

Conclusiones

Este estudio va a estimular el debate y la investigación sobre la gran zona de temperaturas superficiales del mar anormalmente frías  al sur de Groenlandia e Islandia que puede influir en el clima europeo. Teniendo en cuenta un cierto intercambio de calor entre una masa de aire caliente con una superficie anormalmente fría mar del Atlántico Norte. Con este fenómeno se espera un fortalecimiento de los vientos y disminución de la presión central de los sistemas ciclónicos pues surgen a partir de una diferencia de temperatura más grande entre la superficie del mar y la atmósfera. Como se enfría el Atlántico Norte subpolar y la atmósfera se calienta, la física establece que debe fortalecerse la circulación ciclónica de masas de aire caliente. Pues las  masas de aire frío son menos propensas a la profundización baroclínica. En cualquier caso, la perturbación se puede sentir no sólo en esa parte del mundo, la alteración del flujo atmosférico y oceánico, hacen difícil predecir las consecuencias generales sobre el clima global.

En definitiva, no está claro si la corriente se detendrá o si la causa directa es el derretimiento de Groenlandia pero si parece claro que su velocidad es la más lenta de los últimos 1000 años y esto puede traer consecuencias imprevistas sobre todo a la costa Este de los Estados Unidos y Europa, una de esas consecuencias podrían ser borrascas más profundas y vientos más fuertes sobre las zonas mencionadas.

Referencias:

Artículos originales

Rahmstorf, S., Box, J., Feulner, G., Mann, M., Robinson, A., Rutherford, S., Schaffernicht, E. (2015): Exceptional twentieth-Century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation. Nature Climate Change (online)

C. Schleussner, A. Levermann, and M. Meinshausen, “Probabilistic projections of the Atlantic overturning”, Climatic Change, vol. 127, pp. 579-586, 2014.

M. Dima, and G. Lohmann, “Evidence for Two Distinct Modes of Large-Scale Ocean Circulation Changes overthe Last Century”, Journal of Climate, vol. 23, pp. 5-16, 2010. 

S. Drijfhout, G.J. van Oldenborgh, and A. Cimatoribus, “Is a Decline of AMOC Causing the Warming Holeabove the North Atlantic in Observed and Modeled Warming Patterns?”, Journal of Climate, vol. 25, pp. 8373-8379, 2012. 

Otras referencias







No hay comentarios:

Publicar un comentario