Cambio climático

Resuelto el misterio del gigantesco agujero surgido en el hielo marino de la Antártida

El "transporte de Ekman" posibilita que se formen 'chimeneas' que transfieren enormes cantidades de calor y carbono entre el océano y la atmósfera

La polinia Maud Rise en septiembre de 2017.

La polinia Maud Rise en septiembre de 2017. / NASA

Ramón

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Misterio resuelto. La enorme abertura en el hielo marino de la Antártida formada durante los inviernos de 2016 y 2017 es consecuencia de complejas interacciones entre el viento, las corrientes oceánicas y la geografía única del fondo del océano, transportando calor y sal hacia la superficie. Y un ‘ingrediente’ que hasta ahora no se había tenido en cuenta, el denominado ‘transporte de Ekman’.

Un grupo internacional de investigadores ha descubierto la pieza que faltaba del rompecabezas existente detrás de una rara abertura en el hielo marino alrededor de la Antártida, con un tamaño cercano al de Extremadura. El estudio, publicado en ‘Science Advances’, revela un proceso clave que hasta ahora habían eludido a los científicos en cuanto a cómo la abertura pudo formarse y persistir durante varias semanas.

Este tipo de formaciones se llaman ‘polinias’, término que deriva de la palabra rusa ‘polynye’, que significa ‘agujero en el hielo’. Son espacios abiertos de agua rodeados de hielo marino y, en especial, zonas de mar de los polos que permanecen sin helar durante parte del año.

Los investigadores, norteamericanos, suecos y británicos, estudiaron la polinia llamada Maud Rise, situada sobre la zona montañosa sumergida en el mar de Weddell. Un gigantesco agujero que hasta ahora había desconcertado a los científicos.

Observaron que la polinia funciona como una especie de ventana a través del hielo marino, transfiriendo enormes cantidades de energía (calor y carbono) durante el invierno entre el océano y la atmósfera.

Iceberg en la Antártida.

Iceberg en la Antártida. / Pixabay

Debido a su gran tamaño, eso significa que son capaces de impactar en el clima de esa zona del planeta, e incluso globalmente, puesto que modifican la circulación oceánica. De ahí la importancia de identificar qué factores las desencadenan, para mejorar su representación en los modelos climáticos y sus efectos en el clima.

Descubierta en los años setenta

"En la Antártida, la superficie del océano se congela en invierno, y el hielo marino cubre un área aproximadamente dos veces mayor que los Estados Unidos continentales (unos 18 millones de kilómetros cuadrados). En las zonas costeras, cada año se producen aberturas en el hielo marino. Allí, fuertes vientos costeros soplan desde el continente y empujan el hielo, dejando al descubierto el agua de mar que se encuentra debajo", describen los autores.

"Es mucho más 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", matizan.

"La polinia Maud Rise se descubrió en la década de 1970, cuando se lanzaron por primera vez satélites de teledetección. Persistió durante tres inviernos consecutivos, de 1974 a 1976, y los oceanógrafos de entonces asumieron que sería una ocurrencia anual. Pero desde entonces ha ocurrido sólo esporádicamente y durante intervalos muy breves", explica Aditya Narayanan, director de la investigación.

Imagen tomada desde la base antártida chilena Frei.

Imagen tomada desde la base antártida chilena Frei. / EFE / Rodrigo García Melero

La primera vez que se observó una polinia tan grande y longeva en el mar de Weddell desde la década de 1970 fue en 2017. "Durante 2016 y 2017, la gran corriente oceánica circular alrededor del mar de Weddell se hizo más fuerte. Una de las consecuencias 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", señalan los autores.

"Esta corriente ascendente ayuda a explicar cómo podría derretirse el hielo marino. Pero a medida que el hielo marino se derrite, el agua superficial se refresca, lo que a su vez debería detener la mezcla. Así que debía estar ocurriendo otro proceso para que la polinia persistiera. Debía haber un aporte adicional de sal de alguna parte", apunta Fabien Roquet, coautor del estudio.

Mezcla de sal y calor

Los autores descubrieron que a medida que la corriente del mar de Weddell fluía alrededor de Maud Rise, los remolinos turbulentos llevaban sal a la cima del monte marino. Y observaron que un proceso llamado ‘transporte de Ekman’ (movimiento de las masas de agua oceánicas y los materiales que contienen en suspensión) ayuda a mover la sal hacia el flanco norte de Maud Rise, justo donde se formó por primera vez la polinia.

El transporte de Ekman implica que el agua se mueve en un ángulo de 90 grados con respecto a la dirección del viento que sopla sobre la superficie, lo que influye en las corrientes oceánicas. "Era el ingrediente esencial que faltaba para aumentar el equilibrio de sal y mantener la mezcla de sal y calor hacia el agua superficial", reseña el coautor Alberto Naveira Garabato.

Las polinias son áreas donde hay una gran transferencia de calor y carbono entre el océano y la atmósfera. Sarah Gille, coautora de la investigación, destaca que la huella de las polinias puede permanecer en el agua durante varios años después de su formación.

"Pueden cambiar la forma en que se mueve el agua y cómo las corrientes transportan el calor hacia el continente. Las densas aguas que se forman aquí pueden extenderse por todo el océano global", añade.

La polinia de Maud Rise en agosto de 2016.

La polinia de Maud Rise en agosto de 2016. / NASA

Algunos de los procesos involucrados en la formación de la polinia Maud Rise, como el afloramiento de agua profunda y salada, también están impulsando una reducción general del hielo marino en el Océano Antártico.

"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, se había mantenido algo estable", destaca Gille.

Artículo de referencia: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj0777

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