Los investigadores han descubierto la pieza que faltaba del rompecabezas detrás de una rara ruptura en el hielo marino alrededor de la Antártida, que era casi el doble del tamaño de Gales y se produjo durante el invierno de 2016 y 2017.
Un estudio ha descubierto un proceso clave que ha eludido a los científicos en cuanto a cómo la apertura, llamada polinia, puede formarse y persistir durante varias semanas.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Southampton, la Universidad de Gotemburgo y la Universidad de California en San Diego estudiaron la región de Maudrise Polynya, llamada así por la formación montañosa sumergida en el mar de Weddell que crece sobre ella.
Descubrieron que la polinia es el resultado de interacciones complejas entre los vientos, las corrientes oceánicas y la geografía única del fondo del océano, que transporta calor y sal hacia la superficie.
En la Antártida, la superficie del océano se congela en invierno y el hielo marino cubre un área dos veces más grande que los Estados Unidos continentales.
En las zonas costeras, el hielo marino se rompe cada año. Aquí, fuertes vientos costeros soplan desde el continente y empujan el hielo, dejando al descubierto el agua del mar. Es muy raro que estas polinias se formen en el hielo marino sobre mar abierto, a cientos de kilómetros de la costa, donde los mares tienen miles de metros de profundidad.
Aditya Narayanan, investigador postdoctoral de la Universidad de Southampton, que dirigió la investigación, dijo: “Polynya Maudrise se descubrió en la década de 1970, cuando se lanzaron por primera vez satélites de teledetección que podían detectar el hielo marino sobre el Océano Austral. a través de inviernos sucesivos de 1974 a 1976, los oceanógrafos de la época asumieron que este fenómeno sería un evento anual, pero desde la década de 1970 ha ocurrido sólo esporádicamente y por períodos cortos.
«2017 fue la primera vez que vimos una polinia tan grande y longeva en el mar de Weddell desde la década de 1970».
Durante 2016 y 2017, la Gran Corriente Circumpolar Circular alrededor del Mar de Weddell se hizo más fuerte. Un resultado es que la capa profunda de agua tibia y salada se eleva, lo que facilita que la sal y el calor se mezclen verticalmente con el agua superficial.
«Este aumento ayuda a explicar cómo se está derritiendo el hielo marino», dijo Fabián Roque, profesor de oceanografía física en la Universidad de Gotemburgo y coautor del artículo. «Pero a medida que el hielo marino se derrite, repone el agua superficial». Esto a su vez debe poner fin a la mezcla. Por lo tanto, debe ocurrir otro proceso para que la polinia continúe, y debe haber un aporte adicional de sal de alguna parte.
Los investigadores utilizaron mapas de hielo marino captados remotamente, observaciones de boyas independientes y mamíferos marinos etiquetados, junto con un modelo computacional del estado del océano. Descubrieron que a medida que la corriente del mar de Weddell fluía alrededor de Maud Rise, remolinos turbulentos transportaban sal a la cima de la montaña marina.
Desde aquí, un proceso llamado «transporte de Ekman» ayudó a transportar la sal al lado norte del río Mud Rise, donde se formó la polinia por primera vez. El transporte de Ekman implica el movimiento del agua en un ángulo de 90 grados en la dirección del viento que sopla arriba, lo que afecta las corrientes oceánicas.
«El transporte de Ekman era el ingrediente clave que faltaba y era necesario para aumentar el equilibrio de sal y mantener la mezcla de sal y calor hacia las aguas superficiales», dice el coautor, el profesor Alberto Navera Garabato, también de la Universidad de Southampton.
Las polinias son zonas donde se produce una gran cantidad de transferencia de calor y carbono entre el océano y la atmósfera. Tanto es así que podría afectar el presupuesto de calor y carbono de la región.
“La firma de polinia puede permanecer en el agua durante muchos años después de formarse”, dijo la profesora Sarah Gill de la Universidad de California en San Diego, otra coautora de la investigación. “Puede cambiar la forma en que se mueve el agua y cómo se transportan las corrientes. calor.» «Hacia el continente, el agua densa que se forma aquí podría extenderse por todo el Océano Mundial».
Algunos de los mismos procesos implicados en la formación de la polinia, como el aumento de agua salada profunda, también están provocando una disminución general del hielo marino en el Océano Austral.
El profesor Gill añadió: «Por primera vez desde que comenzaron las observaciones en la década de 1970, hay una tendencia negativa en el hielo marino en el Océano Austral, que comenzó alrededor de 2016. Antes de eso, era bastante estable».
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