Beaufort Gyre

El Giro de Beaufort es una de las dos principales corrientes marinas en el Océano Ártico , que está más o menos localizada al norte de la costa de Alaska y Canadá. En el pasado, el hielo marino del Ártico circulaba en el giro de Beaufort durante varios años, lo que conducía a la formación de un hielo marino muy grueso de varios años. [1] Debido al aumento de las temperaturas en el Ártico, el giro ha perdido una gran cantidad de hielo, convirtiendo prácticamente lo que solía ser un vivero para que el hielo marino madure y crezca hasta convertirse en el hielo más grueso y antiguo del Océano Ártico en un " cementerio "para el hielo más antiguo. [2] [3]

Transpolar Drift y Beaufort Gyre son las principales corrientes oceánicas dentro del Océano Ártico .

Las condiciones en el Ártico han favorecido la pérdida de hielo marino en los últimos años durante los veranos del hemisferio norte . A finales del siglo XX, los análisis del aumento de la temperatura del agua de la superficie del Pacífico llevaron al descubrimiento de una conexión entre este aumento de temperatura y la aparición de una grave pérdida de hielo marino del Ártico en el mar de Beaufort . Se propuso una razón para la existencia de este vínculo: "... la formación tardía del hielo invernal permite un acoplamiento más eficiente entre el océano y la fuerza del viento". Estos mecanismos dinámicos se observan en el giro y la circulación del Beaufort Gyre. [4]

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Edad del Hielo del Ártico: 1984-2019

Ubicado en la parte occidental del Océano Ártico se encuentra el Beaufort Gyre, cuya creciente reserva de agua dulce está envuelta en un misterio. En los últimos años, este creciente contenido de agua dulce (FWC) ha sido el punto focal de muchos estudios, en particular los relacionados con la dinámica acoplada océano-atmósfera. La mayor parte del contenido de agua dulce del Ártico reside en Beaufort Gyre. Aunque sesgadas hacia los meses de verano del hemisferio norte, las observaciones de submarinos , barcos y estaciones en el hielo a la deriva sugieren que el giro se ha expandido durante las últimas dos décadas. Los investigadores han empleado modelos de circulación general acoplados mar-hielo-océano para analizar a fondo estas observaciones. Los resultados del modelo muestran que el transporte de Ekman juega un papel integral en la variabilidad del agua dulce en el giro y, por lo tanto, en el Océano Ártico. La dirección de rotación predominante del Beaufort Gyre es en el sentido de las agujas del reloj, siguiendo la circulación de viento predominante del Polar High. Coriolis vira los objetos en movimiento hacia la derecha en el hemisferio norte y "hacia la derecha" está hacia adentro en un sistema de rotación en el sentido de las agujas del reloj. Esta es la razón por la que todo lo que flota, incluida el agua más fresca, tiende a moverse hacia el centro del sistema. De hecho, hay una ligera protuberancia en el centro del giro de Beaufort cuando gira en su dirección predominante en el sentido de las agujas del reloj. Si, como se especula, a medida que el Océano Ártico se convierte en un colector de calor que da como resultado un sistema giratorio de baja presión en sentido antihorario, se puede esperar que Beaufort Gyre siga su ejemplo y envíe el agua más fresca hacia afuera para ser capturada por la corriente transpolar. Esto bien podría traer el agua atlántica más salada y ligeramente más cálida que se encuentra debajo del agua ártica flotante y más fresca.

Las variaciones en el transporte de Ekman cambian la altura de la superficie del mar y la profundidad de la haloclina, lo que provoca el bombeo de Ekman. Durante los regímenes anticiclónicos, en los que el rizo de tensión del viento es negativo, se bombea agua dulce al Giro de Beaufort; durante los regímenes ciclónicos, donde la tensión del viento es positiva, el agua dulce se libera en el Océano Ártico, donde luego puede fluir hacia el Atlántico Norte. Giles y col. (2012) [5] concluyen que la variabilidad en el contenido de agua dulce varía con la curvatura del estrés del viento. El rizo de esfuerzo del viento utilizado por Giles et al. (2012) es de los datos de reanálisis de NCEP / NCAR de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre, División de Ciencias Físicas (NOAA / OAR / ESRL PSD) en Boulder, Colorado, EE. UU.

El ciclo estacional del contenido de agua dulce no solo concierne a los procesos mecánicos (bombeo Ekman), sino también a los procesos térmicos (formación de hielo). El Beaufort Gyre contiene un volumen medio de800 km 3 de agua dulce congelada o hielo marino, basado en un espesor medio de hielo de 2 metros. Durante los meses de junio a julio, el ciclo estacional medio del contenido de agua dulce alcanza su punto máximo; en esta temporada, el espesor del hielo marino alcanza un mínimo, lo que implica que la cantidad de hielo marino derretido ha alcanzado un máximo. El máximo de contenido de agua dulce liberado en las aguas oceánicas coincide con un máximo de curvatura por estrés del viento (es decir, un mínimo en el bombeo de Ekman), lo que permite que un gran volumen de agua dulce se filtre en la circulación del Océano Ártico. Esta rápida afluencia de agua dulce a la circulación ártica obliga a un gran volumen de agua dulce a fluir hacia la cuenca del Atlántico norte , lo que afecta la circulación de vuelco meridional del Atlántico . [6]

El Beaufort Gyre ha formado una cúpula de agua dulce que se ha expandido verticalmente unos 15 centímetros (5,9 pulgadas) desde 2002; para 2011 había aumentado a unos 8.000 kilómetros cúbicos (1.900 millas cúbicas) de volumen. [7] El agua dulce dentro de este giro representa aproximadamente el 10% de toda el agua dulce en el Océano Ártico; la mayor parte del suministro de agua dulce del Ártico se origina en los ríos rusos como escorrentía . [7] La circulación en el sentido de las agujas del reloj del Beaufort Gyre es inducida por los patrones de viento asociados con el sistema anticiclónico permanente de alta presión sobre la parte occidental del Ártico. En un giro que gira en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte, la fuerza de Coriolis hace que el agua del océano fluya hacia adentro, hacia el centro del giro, donde se acumula, formando efectivamente una cúpula de agua. Si los patrones del viento cambian a una circulación ciclónica debido a la residencia de un sistema de baja presión (aire ascendente inducido por temperaturas oceánicas más cálidas un mayor volumen de agua abierta del Océano Ártico), esto hará que la circulación del giro de Beaufort se invierta y el flujo se contraiga -agujas del reloj. Si esto ocurre, la fuerza de Coriolis desviaría el flujo hacia afuera y alejándolo del centro del giro y, en lugar de la formación de un domo de agua ascendente, se formaría una depresión y se produciría un afloramiento del agua más caliente del océano Atlántico .

El oceanógrafo Andrey Proshutinsky ha teorizado que si los vientos y la circulación del giro se debilitaran, grandes volúmenes de agua dulce podrían filtrarse desde la parte oriental del Océano Ártico hacia el Océano Atlántico Norte , lo que afectaría la circulación termohalina y, por lo tanto, el clima . [8]

Debido a la formación de hielo marino estacional, el Beaufort Gyre es de difícil acceso y, por lo tanto, estudiarlo en los meses de invierno del hemisferio norte; la falta de luz solar en estos meses obliga al uso de luz artificial. [9] Los estudios de Arthur S. Dyke y otros muestran que si aumenta el volumen de desagüe de los ríos hacia el Giro de Beaufort, el giro en sí podría desplazarse espacialmente hacia la derecha. [10]

  1. ^ "Dinámica: circulación | Centro nacional de datos de hielo y nieve" . nsidc.org . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  2. ^ "Edad de hielo del mar Ártico 2016" . svs.gsfc.nasa.gov . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  3. ^ "Tarjeta de informe del Ártico 2019: hielo viejo y grueso apenas sobrevive en el Ártico de hoy | NOAA Climate.gov" . www.climate.gov . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  4. ^ Serreze, MC; Holanda, MM; Stroeve, J. (2007). "Perspectivas sobre la contracción de la capa de hielo marino del Ártico". Ciencia . 315 (5818): 1533–1536. Código Bibliográfico : 2007Sci ... 315.1533S . doi : 10.1126 / science.1139426 . PMID  17363664 .
  5. ^ Giles, Katharine A .; Laxon, Seymour W .; Ridout, Andy L .; Wingham, Duncan J .; Tocino, Sheldon (2012). "Almacenamiento de agua dulce del Océano Ártico occidental aumentado por el giro impulsado por el viento del Beaufort Gyre" . Geociencias de la naturaleza . 5 (3): 194-197. Código Bibliográfico : 2012NatGe ... 5..194G . doi : 10.1038 / ngeo1379 .
  6. ^ Proshutinsky, Andrey; Krishfield, Richard; Timmermans, Mary-Louise; Toole, John; Carmack, Eddy; McLaughlin, Fiona; Williams, William J .; Zimmermann, Sarah; Itoh, Motoyo; Shimada, Koji (2009). "Depósito de agua dulce de Beaufort Gyre: estado y variabilidad de las observaciones". Revista de Investigación Geofísica . 114 (C1): C00A10. Código Bibliográfico : 2009JGRC..114.0A10P . doi : 10.1029 / 2008JC005104 . hdl : 1912/3680 .
  7. ^ a b Amos, Jonathan (23 de enero de 2012). "Se detectó abultamiento de agua dulce del océano Ártico" . BBC News . Consultado el 23 de enero de 2012 .
  8. ^ "En la cima del mundo" . Oceanus . FindArticles . Septiembre de 2005. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012 . Consultado el 19 de octubre de 2009 .
  9. ^ Lippsett, Lonny (2005), "El volante del motor climático del Ártico: las expediciones remotas de Beaufort Gyre revelan pistas sobre el cambio climático" , Oceanus , 44 (3): 28. Académico ampliado lo antes posible. Web. 13 de octubre de 2009.
  10. ^ Dyke, Arthur S. (1997), "Cambios en la entrega de madera flotante al archipiélago ártico canadiense: la hipótesis de las oscilaciones posglaciales de la deriva transpolar" (PDF) , Arctic , 50 (1): 1-16, doi : 10.14430 / arctic1086. Académico ampliado lo antes posible. Web. 13 de octubre de 2009.

  • El proyecto de exploración Beaufort Gyre de la Institución Oceanográfica Woods Hole
  • Animación: Desaparición del hielo marino del Ártico de la NASA Cambio climático: signos vitales del planeta