Un cierre o desaceleración de la circulación termohalina es un efecto hipotético del calentamiento global en una importante circulación oceánica.
Un estudio de 2015 sugirió que la circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC) se ha debilitado en un 15-20% en 200 años. [1]
General
Don Chambers, de la Facultad de Ciencias Marinas de la Universidad del Sur de Florida , mencionó: "Se espera que el efecto principal de una AMOC más lenta sea inviernos y veranos más fríos alrededor del Atlántico Norte y pequeños aumentos regionales en el nivel del mar en la costa de América del Norte". [2] James Hansen y Makiko Sato declararon:
La desaceleración de AMOC que causa un enfriamiento de ~ 1 ° C y quizás afecta los patrones climáticos es muy diferente de un cierre de AMOC que enfría el Atlántico Norte varios grados Celsius; este último tendría efectos dramáticos sobre las tormentas y sería irreversible en la escala de tiempo del siglo. [3]
La caída de la circulación de vuelco meridional del Atlántico se ha relacionado con un aumento regional extremo del nivel del mar . [4]
Una revisión de 2017 concluyó que existe una fuerte evidencia de cambios pasados en la fuerza y estructura del AMOC durante eventos climáticos abruptos como el Younger Dryas y muchos de los eventos de Heinrich . [5]
Desacelerar
Lohmann y Dima 2010 encontraron un debilitamiento del AMOC desde finales de la década de 1930. [6] Los científicos del clima Michael Mann de Penn State y Stefan Rahmstorf del Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático sugirieron que el patrón de frío observado durante años de registros de temperatura es una señal de que la circulación de vuelco meridional (AMOC) del Océano Atlántico puede estar debilitándose. Publicaron sus hallazgos en 2015 y concluyeron que la circulación de AMOC mostró una desaceleración excepcional en el último siglo, y que el derretimiento de Groenlandia es un posible contribuyente, con la desaceleración de AMOC desde la década de 1970 sin precedentes en el último milenio. [7]
Un estudio publicado en 2016 encontró más evidencia de un impacto considerable del aumento del nivel del mar en la costa este de EE . UU . El estudio confirma los hallazgos de investigaciones anteriores que identificaron a la región como un punto crítico para el aumento del nivel del mar, con un potencial para desviar de 3 a 4 veces la tasa de aumento, en comparación con el promedio mundial. Los investigadores atribuyen el posible aumento a un mecanismo de circulación oceánica llamado formación de aguas profundas, que se reduce debido a la desaceleración de AMOC, lo que genera más bolsas de agua más cálidas debajo de la superficie. Además, el estudio señaló que "nuestros resultados sugieren que las tasas de emisión de carbono más altas también contribuyen a un aumento [del nivel del mar] en esta región en comparación con el promedio mundial". [8]
Cerrar
El calentamiento global podría, a través de un cierre de la circulación termohalina , desencadenar un enfriamiento en el Atlántico Norte , Europa y América del Norte. [9] [10] Esto afectaría particularmente a áreas como las Islas Británicas , Francia y los países nórdicos , que son calentadas por la deriva del Atlántico Norte . [11] [12] Las principales consecuencias, además del enfriamiento regional, también podrían incluir un aumento de las grandes inundaciones y tormentas, un colapso de las reservas de plancton , cambios en el calentamiento o las precipitaciones en los trópicos o en Alaska y la Antártida , eventos de El Niño más frecuentes e intensos debido a paradas asociadas de las corrientes de Kuroshio , Leeuwin y el este de Australia que están conectadas a la misma circulación termohalina que la corriente del Golfo, o un evento anóxico oceánico : oxígeno ( O
2) por debajo de los niveles de la superficie de los océanos estancados se agota por completo, una causa probable de eventos pasados de extinción masiva . [13]
Efectos sobre el clima
Hansen y col. En 2015 se encontró que el cierre o la desaceleración sustancial del AMOC, además de contribuir posiblemente a eventos extremos de Eemian , provocarán un aumento más general de las condiciones meteorológicas adversas. El enfriamiento adicional de la superficie por el derretimiento del hielo aumenta los gradientes de temperatura de la superficie y la troposfera inferior, y provoca en las simulaciones de modelos un gran aumento de la energía de Foucault en latitudes medias en toda la troposfera de latitudes medias . Esto a su vez conduce a un aumento de la baroclinicidad producido por gradientes de temperatura más fuertes, lo que proporciona energía para eventos climáticos más severos.
Muchas de las tormentas más memorables y devastadoras en el este de América del Norte y Europa occidental, conocidas popularmente como supertormentas, han sido tormentas ciclónicas de invierno, aunque a veces ocurren a fines del otoño o principios de la primavera, que generan vientos casi huracanados y, a menudo, grandes cantidades de tormentas. nevada. El calentamiento continuo de los océanos de baja latitud en las próximas décadas proporcionará más vapor de agua para fortalecer tales tormentas. Si este calentamiento tropical se combina con un Océano Atlántico Norte más frío debido a la desaceleración de AMOC y un aumento en la energía de Foucault en latitudes medias, podemos anticipar tormentas baroclínicas más severas.
Hansen y col. Los resultados al menos implican que un fuerte enfriamiento en el Atlántico Norte debido al cierre de AMOC crea una mayor velocidad del viento. El incremento en la velocidad media del viento estacional de los vientos del noreste en relación con las condiciones preindustriales es de hasta un 10-20%. Tal aumento porcentual de la velocidad del viento en una tormenta se traduce en un aumento de la disipación de la potencia de la tormenta en un factor ∼1,4-2, porque la disipación de la potencia del viento es proporcional al cubo de la velocidad del viento. Sin embargo, los cambios simulados se refieren a los vientos medios estacionales promediados sobre grandes cuadrículas, no a tormentas individuales. [14]
Observaciones
2010 y antes
En abril de 2004, la hipótesis de que la Corriente del Golfo se está apagando recibió un impulso cuando un análisis retrospectivo de datos satelitales de Estados Unidos pareció mostrar una desaceleración del giro del Atlántico Norte , el remolino norte de la Corriente del Golfo. [15]
En mayo de 2005, Peter Wadhams informó en The Times (Londres) sobre los resultados de las investigaciones en un submarino bajo la capa de hielo del Ártico midiendo las gigantescas chimeneas de agua fría y densa, en las que el agua fría y densa normalmente se hunde hasta el fondo del mar y es reemplazado por agua tibia, formando uno de los motores de la Deriva del Atlántico Norte. Él y su equipo descubrieron que las chimeneas prácticamente habían desaparecido. Normalmente hay de siete a doce columnas gigantes, pero Wadhams encontró solo dos columnas gigantes, ambas extremadamente débiles. [16] [17]
En 2005, se observó una reducción del 30% en las corrientes cálidas que llevan agua hacia el norte desde la Corriente del Golfo desde la última medición de este tipo en 1992. Los autores notaron incertidumbres en las mediciones. [18] Tras las discusiones en los medios, Detlef Quadfasel señaló que la incertidumbre de las estimaciones de Bryden et al. es alto, pero dice que otros factores y observaciones apoyan sus resultados, y las implicaciones basadas en registros paleoclimáticos muestran caídas de la temperatura del aire de hasta 10 ° C en décadas, vinculadas a cambios abruptos de la circulación oceánica cuando se alcanza un cierto umbral. Concluyó que más observaciones y modelos son cruciales para proporcionar una alerta temprana de una posible ruptura devastadora de la circulación. [19] En respuesta, Quirin Schiermeier concluyó que la variación natural fue la culpable de las observaciones, pero destacó las posibles implicaciones. [13] [20]
En 2008, Vage et al. informó "el regreso de la convección profunda al giro subpolar en los mares de Labrador e Irminger en el invierno de 2007-2008", empleando "datos de flotación de perfiles del programa Argo para documentar la mezcla profunda" y "una variedad de in situ, datos de satélites y reanálisis "para establecer el contexto del fenómeno. Esto podría tener mucho que ver con las observaciones de variaciones en el comportamiento de las chimeneas de agua fría. [21]
En enero de 2010, la Corriente del Golfo se conectó brevemente con la Corriente de Groenlandia Occidental después de fluctuar durante algunas semanas debido a una fase extremadamente negativa de la oscilación del Ártico , desviándola temporalmente al oeste de Groenlandia. [22] [23]
Circulación termohalina y agua dulce
El calor es transportado desde el polo ecuador hacia el polo principalmente por la atmósfera, pero también por las corrientes oceánicas , con agua caliente cerca de la superficie y agua fría en niveles más profundos. El segmento más conocido de esta circulación es la Corriente del Golfo, un giro impulsado por el viento , que transporta agua cálida desde el Caribe hacia el norte. Una rama hacia el norte de la Corriente del Golfo, la Deriva del Atlántico Norte, es parte de la circulación termohalina (THC), que transporta el calor más al norte hasta el Atlántico Norte, donde su efecto en el calentamiento de la atmósfera contribuye a calentar Europa.
La evaporación del agua del océano en el Atlántico Norte aumenta la salinidad del agua y la enfría, ambas acciones aumentan la densidad del agua en la superficie. La formación de hielo marino aumenta aún más la salinidad y la densidad, porque la sal se expulsa al océano cuando se forma el hielo marino. [24] Esta agua densa luego se hunde y la corriente de circulación continúa en dirección sur. Sin embargo, la circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC) está impulsada por las diferencias de temperatura y salinidad del océano. Pero el agua dulce disminuye la salinidad del agua del océano y, a través de este proceso, evita que las aguas más frías se hundan. Este mecanismo posiblemente causó la anomalía de la temperatura fría de la superficie del océano que se observa actualmente cerca de Groenlandia ( mancha fría (Atlántico norte) ). [25]
El calentamiento global podría conducir a un aumento del agua dulce en los océanos del norte, al derretir los glaciares en Groenlandia y al aumento de las precipitaciones , especialmente a través de los ríos siberianos. [26] [27]
Un cierre de AMOC puede desencadenar el tipo de cambios bruscos de temperatura masivos que ocurrieron durante el último período glacial : una serie de eventos Dansgaard-Oeschger (fluctuaciones climáticas rápidas) pueden atribuirse al forzamiento de agua dulce en latitudes altas que interrumpen el THC. Las ejecuciones del modelo 2002 en las que el THC se ve obligado a apagarse muestran enfriamiento, localmente hasta 8 ° C (14 ° F). [28]
Los estudios de la corriente de Florida sugieren que la corriente del Golfo se debilita con el enfriamiento, siendo más débil (en aproximadamente un 10%) durante la Pequeña Edad de Hielo . [29]
Giro subpolar
Estudios recientes (2017) sugieren un colapso potencial por convección (transporte de calor) del giro subpolar en el Atlántico Norte, lo que resulta en un enfriamiento rápido, con implicaciones para los sectores económicos, la industria agrícola, los recursos hídricos y la gestión de la energía en Europa Occidental y la Costa Este de los Estados Unidos. Estados Unidos. [30] Frajka-Williams y col. 2017 señaló que los cambios recientes en el enfriamiento del giro subpolar, las temperaturas cálidas en los subtrópicos y las anomalías frías en los trópicos, aumentaron la distribución espacial del gradiente meridional en las temperaturas de la superficie del mar, que no es captado por el Índice AMO . [31]
Modelos del IPCC
Según los modelos acoplados de circulación general atmósfera-océano de 2001, el THC tiende a debilitarse un poco en lugar de detenerse, y los efectos del calentamiento superan al enfriamiento, incluso en Europa. [32] En el Quinto Informe de Evaluación del IPCC, se informó que es muy poco probable que el AMOC se someta a una transición rápida ( alta confianza ). [33]
En la cultura popular
La película The Day After Tomorrow exagera un escenario relacionado con el cierre de AMOC.
La novela de ciencia ficción de Kim Stanley Robinson Fifty Degrees Below , un volumen de su serie Science in the Capital , describe el cierre de la circulación termohalina y los esfuerzos de la humanidad por contrarrestarla agregando grandes cantidades de sal al océano.
En las novelas de Star Corpsman de Ian Douglas, un cierre de AMOC desencadenó un máximo glacial temprano, cubriendo la mayor parte de Canadá y el norte de Europa en una capa de hielo a mediados del siglo 22.
Ver también
- Evento de 8,2 kilos
- Seguridad climática
- Corriente de lazo del Golfo de México
- Evento anóxico oceánico
- Oscilación decenal del Pacífico
- Paleosalinidad , cambios en los que se cree que ralentizan el THC
- Circulación termohalina
- Corriente de Groenlandia Occidental
- Dryas más joven
Referencias
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enlaces externos
- Proyecto THOR Proyecto de la Universidad de Hamburgo para estudiar la circulación termohalina
- "Un escenario de cambio climático abrupto y sus implicaciones para la seguridad nacional de los Estados Unidos" (estudio de 2003)
- ¿Qué pasa si el transportador se apaga? Reflexiones sobre un posible resultado del gran experimento global (estudio de 1999)
- Una sorpresa desagradable en el invernadero (Video sobre el cierre de la circulación termohalina, 2015)
- ¿Por qué hay circulación termohalina en el Atlántico pero no en el Pacífico? (Informe técnico 2005)