En las frías profundidades a lo largo del fondo del mar, Las aguas del fondo de la Antártida son parte de un sistema circulatorio global, suministro de oxígeno, aguas ricas en carbono y nutrientes a los océanos del mundo. Durante la ultima decada, los científicos han estado monitoreando los cambios en estas aguas. Pero un nuevo estudio de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) sugiere que estos cambios en sí mismos están cambiando de manera inesperada, con consecuencias potencialmente importantes para el océano y el clima.

En un artículo publicado el 25 de enero en Avances de la ciencia , Un equipo liderado por las oceanólogas de WHOI, Viviane Menezes y Alison Macdonald, informa que el agua del fondo de la Antártida (AABW) se ha refrescado a un ritmo sorprendente entre 2007 y 2016, un cambio que podría alterar la circulación oceánica y, en última instancia, contribuir al aumento del nivel del mar.

"Si cambia la circulación, cambias todo en el océano, "dijo Menezes, investigador postdoctoral del WHOI y autor principal del estudio. La circulación oceánica impulsa el movimiento de aguas cálidas y frías en todo el mundo, por lo que es esencial para almacenar y regular el calor y juega un papel clave en la temperatura y el clima de la Tierra. "Pero todavía no tenemos toda la historia. Tenemos algunas piezas nuevas, pero no tenemos el rompecabezas completo ".

El rompecabezas en sí no es nuevo:estudios anteriores sugieren que AABW ha estado experimentando cambios significativos durante décadas. Desde la década de 1990, Un programa internacional de encuestas repetidas ha muestreado periódicamente ciertas cuencas oceánicas de todo el mundo para rastrear la circulación y las condiciones en estos lugares a lo largo del tiempo. A lo largo de una serie de sitios, o "estaciones, "que se extiende desde la Antártida hasta el sur del Océano Índico, Los investigadores han rastreado las condiciones de AABW, una capa de agua profundamente fría a menos de 0 ° C (permanece líquida debido a su contenido de sal, o salinidad) que se mueve por el océano abisal, mezclándose con aguas más cálidas a medida que circula alrededor del mundo en el Océano Austral y hacia el norte en las tres principales cuencas oceánicas.

El AABW se forma a lo largo de las plataformas de hielo de la Antártida, donde los vientos fuertes refrescan las áreas abiertas de agua, llamado polinias, hasta que un poco de agua se congele. La sal del agua no se congela sin embargo, por lo que el agua de mar no congelada alrededor del hielo se vuelve más salada. La sal hace que el agua sea más densa, provocando que se hunda hasta el fondo del océano.

"Se cree que estas aguas son la base de la circulación oceánica mundial a gran escala, "dijo Macdonald, un especialista senior en investigación del WHOI y coautor del estudio. "El agua del fondo de la Antártida obtiene sus características de la atmósfera, por ejemplo, disuelve el carbono y el oxígeno, y los envía a las profundidades del océano. Luego, mientras el agua se mueve alrededor del globo, se mezcla con el agua que lo rodea y comienzan a compartir las propiedades de los demás. Es como respirar hondo y dejarlo ir muy despacio, durante décadas o incluso siglos ".

Como resultado, el flujo gélido juega un papel crítico en la regulación de la circulación, temperatura, y disponibilidad de oxígeno y nutrientes en todos los océanos del mundo, y sirve como barómetro del cambio climático y como factor que puede contribuir a ese cambio.

Un estudio anterior que utilizó los datos de la encuesta repetida encontró que AABW se había calentado y refrescado (se había vuelto menos salino) entre 1994 y 2007. Cuando Macdonald y Menezes volvieron a visitar la línea de estaciones, midieron cómo ha cambiado AABW en los años posteriores.

Durante el verano austral de 2016, se unieron a la tripulación del barco de investigación R / V Revelle y navegaron hacia el norte desde la Antártida hasta Australia, desafiando frecuentes tormentas para recolectar muestras cada 30 millas náuticas. En un laboratorio a bordo analizaron las muestras utilizando datos de sensores de conductividad-temperatura-profundidad (CTD), que miden la salinidad del agua, temperatura y otras propiedades, con el apoyo del coautor del estudio Courtney Schatzman de la Institución de Oceanografía Scripps, quién procesó los datos sin procesar.

El equipo descubrió que la tendencia de calentamiento detectada anteriormente ha continuado, aunque a un ritmo algo más lento. La mayor sorpresa sin embargo, fue su falta de salinidad:AABW en esta región ha crecido más fresco cuatro veces más rápido en la última década que entre 1994 y 2007.

"Pensé, '¡Oh wow!' cuando vi el cambio de salinidad, ", dijo Menezes." Recopila los datos y, a veces, pasa de 2 a 3 años para encontrar algo, pero esta vez supimos lo que teníamos en unas horas, y sabíamos que era muy inesperado ".

Tal cambio si fuera global, podría alterar significativamente la circulación oceánica y el nivel del mar.

"Cuanto más fresca y cálida está el agua, cuanto menos denso será, y cuanto más se expandirá y ocupará más espacio, y eso conducirá a un aumento del nivel del mar, "Dijo Macdonald." Si estas aguas ya no se hunden, podría tener efectos de gran alcance en los patrones de circulación oceánica global ".

Sigue habiendo preguntas sobre la causa del cambio. Menezes y Macdonald plantean la hipótesis de que la renovación podría deberse a un evento reciente que cambió el paisaje. En 2010, un iceberg del tamaño de Rhode Island chocó con la lengua del glaciar Mertz de la Antártida, tallando un más de 1, 000 millas cuadradas y remodelando el paisaje helado de George V / Adelie Land Coast, donde se cree que se forma la AABW observada en este estudio. El posterior derretimiento refrescó dramáticamente las aguas allí, lo que a su vez también puede haber refrescado la AABW. Los estudios futuros podrían usar análisis químicos para rastrear las aguas hasta el lugar de la colisión y el parto y confirmar la hipótesis.