El nuevo artículo analiza un núcleo de hielo de la Antártida (flecha negra en la parte inferior) para mostrar que los vientos del Océano Austral (flechas amarillas) respondieron al rápido calentamiento del Ártico durante la última edad de hielo. Estudios anteriores establecieron conexiones entre el calentamiento del Ártico y las corrientes oceánicas (flechas rojas / azules), la corriente en chorro del norte (flechas verdes) y las bandas de lluvia tropical (nubes verdes). Crédito: Naturaleza Geociencia 2017 / Nerilie J. Abram
El clima global es una máquina compleja en la que algunas piezas están separadas, otros están conectados. Los científicos intentan descubrir las conexiones para predecir lo que sucederá con nuestro clima, especialmente en un futuro con más gases que atrapan el calor.
Un patrón dramático en la historia climática de nuestro planeta involucra paroxismos en las temperaturas del Ártico. Durante la última edad de hielo, hace decenas de miles de años, Groenlandia se calentó repetidamente unos 10 grados centígrados durante unas pocas décadas y luego se enfrió gradualmente. Mientras tanto, el clima del hemisferio sur se mantuvo bastante estable, con sólo ecos débiles y prolongados del caos de temperatura en el norte.
Pero una nueva investigación de la Universidad de Washington muestra que los fuertes vientos que rodean la Antártida, una palanca importante en el clima global, cambiaron rápidamente en respuesta a los picos de temperatura del hemisferio norte.
"Es muy sorprendente que podamos ver estos cambios realmente abruptos en el hemisferio norte llegando muy rápidamente al hemisferio sur, "dijo el primer autor Bradley Markle, un estudiante de doctorado de la UW en ciencias de la Tierra y el espacio. "La circulación atmosférica está estrechamente conectada en todo el mundo durante estos eventos".
El estudio aparece en la edición de enero de Naturaleza Geociencia .
Los investigadores utilizaron pruebas de un núcleo de hielo de la Antártida occidental de 2 millas de largo. Las gruesas capas anuales de ese núcleo de hielo proporcionan una datación precisa que permite a los científicos comparar su historia climática con la de los registros de hielo distantes de Groenlandia. Los salvajes cambios de temperatura del norte, conocidos como eventos Dansgaard-Oeschger, se cree que son oscilaciones naturales del sistema climático. Se han reproducido en los modelos climáticos más sofisticados que cubren el período de la edad de hielo. Estos mismos modelos también muestran un cambio en los vientos del hemisferio sur.
El nuevo estudio es el soporte de observación para este cambio en los vientos.
El núcleo de hielo de la Antártida muestra que los vientos del Océano Austral cambiaron al mismo tiempo, o como mucho en unas pocas décadas, de cada evento de calentamiento rápido de Groenlandia. Temperaturas del aire antártico, por otra parte, están conectados a través de océanos que se mueven más lentamente y tardaron unos dos siglos en responder.
Una sección recién extraída del núcleo de la división de la capa de hielo de la Antártida occidental de 2 millas de profundidad, perforado de 2006 a 2011. Las secciones ahora se almacenan en congeladores en una instalación nacional en Denver. Crédito:Jay Johnson / Universidad de Wisconsin
"Nunca antes habíamos encontrado nada en nuestros núcleos de hielo que muestre que el hemisferio sur responde tan rápidamente a lo que sucedió en el hemisferio norte, "dijo el coautor Eric Steig, profesor de Ciencias de la Tierra y el espacio en la Universidad de Washington. "Lo que encontramos es que cuando se calienta abruptamente en el hemisferio norte, los vientos en el hemisferio sur se mueven hacia el norte, y soplar sobre agua más caliente. Y sucede lo contrario cuando se enfría rápidamente en el norte:los vientos se desplazan hacia el sur ".
Ya era bien sabido que las bandas de lluvia tropical y la corriente en chorro del hemisferio norte se ajustan al equilibrio de temperatura entre los hemisferios. Pero había poca evidencia histórica de que los vientos soplaran sobre los gélidos mares del sur.
El nuevo estudio utiliza pistas químicas en el registro de núcleos de hielo de 70 mil años. Mientras las ráfagas de viento evaporan el agua de mar, la fracción de átomos de hidrógeno y oxígeno más pesados a más ligeros en el vapor depende de la temperatura del océano. Cuando esta humedad finalmente cae en forma de nieve sobre la Antártida, contiene una firma de la latitud donde se evaporó.
Los resultados muestran que los vientos se desplazaron hacia el norte hacia el ecuador cuando Groenlandia se calentó, a través de una señal que se comunicaba a través de la atmósfera.
El autor Bradley Markle examina una sección del núcleo de hielo en el sitio de campo de la Antártida Occidental. Pasó dos meses en el campo como miembro del equipo de perforación. Crédito:Linda Morris / EE. UU. Programa de perforación de hielo
"Cuando se calienta rápidamente en el hemisferio norte, crea fuertes gradientes de temperatura, que influyen en los cinturones de lluvia en los trópicos. Los cinturones de lluvia en los trópicos afectan los lugares donde soplan los vientos en el hemisferio sur. Entonces es una cadena de efectos "Dijo Steig.
Además de ser importante para el clima antártico, los vientos del Océano Austral influyen en las precipitaciones en América del Sur, Australia y África meridional. Estos vientos también juegan un papel en la retroalimentación climática a largo plazo que involucra el hielo marino antártico y la absorción de dióxido de carbono atmosférico por los océanos.
"Existe un entendimiento general en la comunidad científica del clima de que el calentamiento global no se trata solo de cambios de temperatura, también se trata de cambiar los vientos, "Dijo Steig.
Si bien hay alguna evidencia de que los vientos del Océano Austral pueden estar cambiando hoy, las causas serían diferentes a las del estudio, advirtieron los autores. Pero los resultados establecen un nuevo puente entre los dos hemisferios, y respaldan los resultados de modelos informáticos que crean simulaciones detalladas del clima global durante miles de años.
"Esto nos da la confianza de que los modelos que usamos para hacer esos cálculos lo están haciendo bien, "Dijo Steig.