Agencias, Ciudad de México.- Científicos han encontrado explicación a una rara abertura en el hielo marino alrededor de la Antártida, que era casi el doble del tamaño de Gales y se produjo durante los inviernos de 2016 y 2017.

Un estudio publicado en Science Advances revela un proceso clave que había eludido a los científicos en cuanto a cómo esta abertura de unos 40,000 kilómetros cuadrados, llamada polinia, pudo formarse y persistir durante varias semanas.

El equipo de investigadores de la Universidad de Southampton, la Universidad de Gotemburgo y la Universidad de California en San Diego estudió la polinia Maud Rise, llamada así por la característica montañosa sumergida en el Mar de Weddell, sobre la cual crece.

Descubrieron que la polinia era provocada por interacciones complejas entre el viento, las corrientes oceánicas y la geografía única del fondo del océano, transportando calor y sal hacia la superficie.

En la Antártida, la superficie del océano se congela en invierno, y el hielo marino cubre un área aproximadamente dos veces más grande que los Estados Unidos continentales.

En las zonas costeras, cada año se producen aberturas en el hielo marino. Aquí, fuertes vientos costeros soplan desde el continente y empujan el hielo, dejando al descubierto el agua del mar. 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.

Aditya Narayanan, investigador postdoctoral en la Universidad de Southampton, quien dirigió la investigación, dijo: “La polinia Maud Rise se descubrió en la década de 1970, cuando se lanzaron por primera vez satélites de detección remota que pueden detectar el hielo marino sobre el Océano Austral. Persistió durante inviernos consecutivos de 1974 a 1976 y los oceanógrafos de entonces asumieron que sería una ocurrencia anual. Pero desde la década de 1970, ha ocurrido sólo esporádicamente y durante breves intervalos.

“2017 fue la primera vez que tuvimos una polinia tan grande y longeva en el mar de Weddell desde la década de 1970”, agregó en un comunicado.

Durante 2016 y 2017, la gran corriente oceánica circular alrededor del mar de Weddell se hizo más fuerte. Una de las consecuencias de esto 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.

Fabien Roquet, profesor de Oceanografía Física de la Universidad de Gotemburgo y coautor de la investigación, dijo: “Esta corriente ascendente ayuda a explicar cómo podría derretirse el hielo marino. Pero a medida que el hielo marino se derrite, esto conduce a un enfriamiento del agua superficial”, lo que a su vez debería detener la mezcla. Por lo tanto, debe estar ocurriendo otro proceso para que la polinia persista. Debe haber una entrada adicional de sal de alguna parte”.

Los investigadores utilizaron mapas de hielo marino captados remotamente, observaciones de flotadores autónomos 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, los remolinos turbulentos llevaban sal a la cima del monte marino.

Desde aquí, un proceso llamado “transporte de Ekman” ayudó a mover la sal hacia el flanco norte de Maud Rise, donde se formó por primera vez la polinia. El transporte de Ekman implica que el agua se mueva en un ángulo de 90 grados con respecto a la dirección del viento que sopla arriba, lo que influye en las corrientes oceánicas.

“El transporte de Ekman era el ingrediente esencial que faltaba y era necesario para aumentar el equilibrio de sal y mantener la mezcla de sal y calor hacia el agua superficial”, dijo el coautor, el profesor Alberto Naveira Garabato, también de la Universidad de Southampton.

Las polinias son áreas donde hay una gran cantidad de transferencia de calor y carbono entre el océano y la atmósfera. Tanto es así que pueden afectar el presupuesto de calor y carbono de la región.

La profesora Sarah Gille de la Universidad de California en San Diego, otra coautora de la investigación, dijo: “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”.

Algunos de los mismos procesos que estuvieron 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 Austral.

El profesor Gille 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, se había mantenido algo estable”.

Fundamentalmente, durante los años en que la capa de hielo marino se redujo (2016-2018), el derretimiento temprano compensó con creces la mezcla ascendente de la salinidad y contribuyó a una ganancia neta de flotabilidad sobre el flanco norte de Maud Rise. Por lo tanto, era necesaria una fuente adicional de salinidad para desestabilizar la capa superior del océano. Identificamos este factor adicional como el transporte transfrontal de sal de Ekman, que obligó a la destratificación de la columna de agua superior, en particular sobre el flanco norte de Rise. La sal que se acumuló sobre el casquete de Taylor entre 2013 y 2015 fue transportada al flanco norte por tensiones intensificadas hacia el este desde mediados de 2015 hasta 2018. Este mecanismo de Ekman se superpuso al efecto de fondo a gran escala del giro que gira sobre el casquete de Taylor. región más amplia del Mar de Weddell. El preacondicionamiento por parte del transporte transversal proporcionó el impulso adicional que se necesitaba para iniciar la polinia sobre el flanco norte de la Rise. Una vez que la polinia se formó en 2017, se extendió por el monte submarino Maud Rise, que estuvo débilmente estratificado en 2016-2018. Las anomalías del transporte transversal comenzaron hasta 2 años antes de que se abriera la polinia en 2017.

El flanco norte es especialmente favorable para la formación de polinias, debido a la interacción del flujo con la topografía que mejora la mezcla vertical de calor y sal. La capa de Taylor dinámicamente aislada favorece la acumulación de anomalías de sal, que pueden provocar elevados gradientes de flotabilidad horizontal y, por lo tanto, permitir que procesos de escala fina den forma a la estratificación sobre la subida y sus flancos.

Este estudio pone de relieve el papel de las interacciones altamente localizadas entre el forzamiento del viento, el flujo y la topografía en la configuración de la estratificación de la capa superior del océano sobre Maud Rise y en la preparación del área para la formación de polinias en mar abierto. Específicamente, el transporte de salinidad transversal impulsado por fricción fue un factor clave en la desestabilización de la estratificación de la capa superior del océano y la formación de la polinia de 2017.

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