La película de 2004 sobre desastres "El día después de mañana" describió los efectos cataclísmicos:supertormentas, tornados y heladas profundas, como resultado de los impactos del cambio climático. En la película, el calentamiento global había acelerado el derretimiento del hielo polar, que interrumpió la circulación en el Océano Atlántico Norte, desencadenando cambios violentos en el clima. Los científicos se burlaron de los horribles escenarios de la película, pero afirmó que el cambio climático podría afectar la circulación oceánica, ¿podría cerrar la Corriente del Golfo?

Las numerosas corrientes oceánicas y los sistemas de viento que mueven el calor desde el ecuador hacia el norte hacia los polos y luego transportan el agua fría de regreso hacia el ecuador forman la circulación termohalina. (Thermo se refiere a la temperatura, mientras que la haline denota el contenido de sal; ambos factores determinan la densidad de las aguas del océano). También se le llama Great Ocean Conveyor, término acuñado en 1987 por Wallace Broecker, Newberry, profesor de geología en el Departamento de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de la Universidad de Columbia y científico del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty. Broecker teorizó que los cambios en la circulación termohalina provocaron cambios dramáticos en el Atlántico Norte durante la última edad de hielo.

En las altas latitudes, el agua fría en la superficie del océano se vuelve más salada a medida que se evapora algo de agua y / o se expulsa sal en la formación de hielo marino. Debido a que el agua más salada y fría es más densa y, por lo tanto, más pesada, cae profundamente en el océano y se mueve a lo largo de las profundidades hasta que puede ascender a la superficie cerca del ecuador, generalmente en los océanos Pacífico e Índico. El calor del sol luego calienta el agua fría en la superficie, y la evaporación deja el agua más salada. El agua salada tibia se lleva luego hacia el norte; se une a la Corriente del Golfo, una corriente oceánica grande y poderosa que también es impulsada por los vientos. El agua tibia y salada viaja por la costa este de EE. UU. luego cruza hacia la región del Atlántico Norte donde libera calor y calienta Europa Occidental. Una vez que el agua libera su calor y llega al Atlántico Norte, se vuelve muy frío y denso de nuevo, y se hunde hasta las profundidades del océano. El ciclo continúa. La circulación termohalina juega un papel clave en la determinación del clima de diferentes regiones de la tierra.

La circulación de vuelco meridional del Atlántico, parte de la circulación termohalina que incluye la Corriente del Golfo, es el sistema de circulación oceánica que transporta el calor hacia el norte desde los trópicos y el hemisferio sur hasta que lo pierde en el norte del Atlántico norte, Mares nórdicos y de Labrador, lo que lleva al hundimiento profundo de las aguas más frías.

Debido a que la circulación termohalina es impulsada principalmente por diferencias en la densidad del agua, depende de las frías y densas aguas que se hunden en los océanos profundos. El calentamiento global puede afectar esto al calentar las aguas superficiales y derretir el hielo que agrega agua dulce a la circulación. hacer las aguas menos salinas; este refresco del agua puede evitar que las aguas frías se hundan y así alterar las corrientes oceánicas.

A medida que el planeta se calienta, cada vez entra más agua dulce en el sistema. En 2016, la extensión del hielo marino derretido de Groenlandia estableció un nuevo mínimo histórico. Que puede, el Ártico perdió alrededor de 23, 600 millas cuadradas de hielo al día, en comparación con la pérdida promedio a largo plazo de 18, 000 millas cuadradas por día. Un estudio de Marco Tedesco, profesor de investigación en Lamont-Doherty especializado en Groenlandia, y sus colegas sugirieron que una reducción en la diferencia de temperatura entre las regiones polares y templadas (el Ártico se está calentando dos veces más rápido que el resto del planeta) empujó las corrientes de aire en chorro hacia el norte. El aire cálido y húmedo que transportaba flotaba sobre Groenlandia, causando que el disco se derrita.

Lo que va de año, Tedesco dijo, "El deshielo en Groenlandia está dentro de la media, pero todavía está por encima del promedio de lo que estaba sucediendo hace 20 años… La nieve derretida de Siberia también se ha derretido antes, ha habido más agua dulce de Groenlandia, hay más agua dulce del hielo marino en el Océano Ártico y más agua dulce del norte de Canadá, que se ha estado derritiendo a un ritmo cada vez mayor. Todos estos factores apuntan en la dirección de aumentar la descarga de agua dulce en la sección del Atlántico norte del Ártico. Es muy probable que tenga un impacto ".

Además del calentamiento de las temperaturas que acelera el derretimiento de Groenlandia, la nieve y el hielo se oscurecen por el carbono negro, (reduciendo su reflectividad y calentando la nieve), y algas y bacterias arrastradas por el viento que crecen en los agujeros del hielo. "Más actividad biológica implica superficies más oscuras, lo que a su vez implica más fusión, ", dijo Tedesco." Pero creo que todavía no hay suficiente conocimiento para proyectar adecuadamente [cuáles podrían ser los impactos] ... Sabemos que hay un impacto y es importante cuantificar ese impacto porque necesitamos saber cuáles son los procesos que necesitamos considerar son hacer proyecciones adecuadas ".

Un estudio de 2015 planteó la hipótesis de que el agua dulce, que aumentó en el Atlántico norte en más de 4, 500 millas cúbicas (19, 000 km3) entre 1961 y 1995, debilitó la formación de aguas profundas de la Circulación de Reversión Meridional del Atlántico, particularmente después de 1975. La circulación se ha ralentizado entre un 15 y un 20 por ciento en el siglo XX, una anomalía sin precedentes en el último milenio, lo que sugiere que no se debe a la variabilidad natural. Los científicos plantearon la hipótesis de que esto podría explicar por qué, en 2014, un parche específico en el medio del Atlántico Norte fue el más frío registrado desde 1880, mientras que las temperaturas globales en el resto del mundo estaban aumentando. El estudio sugirió que el enfriamiento inusual de esta región podría deberse a un debilitamiento del transportador global que ya está ocurriendo. (Parece haberse recuperado parcialmente desde 1990).

Michael Mann, Profesor distinguido de Ciencias Atmosféricas en Penn State University, uno de los autores del estudio, señaló que si la Circulación de Reversión Meridional del Atlántico colapsara totalmente en las próximas décadas, cambiaría los patrones de circulación oceánica, influir en la cadena alimentaria, e impactar negativamente en las poblaciones de peces. No volveríamos a condiciones muy frías, sin embargo, porque los océanos han absorbido mucho calor.

Otro estudio de 2015 que modeló una desaceleración o colapso hipotético de la Circulación de Vuelta Meridional del Atlántico concluyó que un colapso podría resultar en un enfriamiento generalizado en todo el Atlántico Norte y Europa (aunque esto sería algo mitigado por el calentamiento global), aumento del hielo marino en el Atlántico norte, cambios en los patrones de precipitación tropical, tormentas más fuertes del Atlántico Norte, la reducción de las precipitaciones y el caudal de los ríos, así como la reducción de la productividad de los cultivos en Europa. Estos efectos afectarían a muchas regiones del mundo.

Los niveles del mar también se verían afectados. Actualmente, los niveles del mar son más bajos en la costa este de los EE. UU. Porque las aguas al este de la Corriente del Golfo, más cerca de Europa, son más cálidos y se expanden, por lo que los niveles del mar son más altos. Si la Corriente del Golfo se debilita, se reduce la diferencia de temperatura entre los dos lados, por lo que el nivel del mar aumentará en el oeste de la Corriente del Golfo a lo largo de la costa este de Estados Unidos y el Atlántico Norte. De hecho, Los niveles del mar a lo largo de la costa y el Golfo de México están aumentando más rápido que en cualquier otra parte de los EE. UU. y algunos datos sugieren que se debe a que la Corriente del Golfo ya ha comenzado a desacelerarse. Otra investigación atribuyó un salto en el aumento del nivel del mar de Nueva York a Terranova de 2009 a 2010 a la Circulación de vuelco meridional del Atlántico que se desaceleró un 30 por ciento en el mismo período, así como corrientes de viento inusuales que empujaban las aguas del océano hacia la costa.

No todos los científicos están de acuerdo en que la circulación de vuelco meridional del Atlántico se está desacelerando o que, de ser así, el fenómeno es causado por el calentamiento global inducido por el hombre. Un estudio de 2016 sugirió que, si bien se ha descargado una gran cantidad de agua dulce de Groenlandia, es difícil rastrear lo que le sucede debido a los remolinos y las corrientes. Esta investigación concluyó que la mayor parte del agua de deshielo de Groenlandia se desplaza hacia el sur, y lo que queda de agua dulce no es suficiente para afectar la Circulación de Reversión Meridional del Atlántico. Los científicos reconocieron, sin embargo, que el rápido derretimiento en curso de Groenlandia y el aumento de agua dulce podrían eventualmente afectarlo.

La conclusión es que la circulación termohalina es un sistema muy complejo y los científicos aún no comprenden todas las variables involucradas en su funcionamiento. Existe un debate en curso sobre por qué se ha debilitado la Circulación de Vuelta Meridional del Atlántico y cuánto se debe a los efectos de la actividad humana en el clima.

En el pasado de la Tierra Los científicos han visto evidencia de grandes aportes de agua dulce al Atlántico Norte a partir del derretimiento de glaciares y casquetes polares, así como cambios en la circulación termohalina durante las transiciones dentro y fuera de los períodos glaciares. El calentamiento global podría potencialmente causar un cierre de la circulación termohalina y el subsiguiente enfriamiento regional, pero debido a que la Tierra seguirá calentándose como resultado de las emisiones de gases de efecto invernadero, no produciría otra Edad de Hielo. Si la circulación termohalina se apaga, el enfriamiento probablemente se produciría solo en las regiones que actualmente están calentadas por el transportador oceánico. E incluso si la circulación termohalina se cerró, los vientos probablemente impulsarían la Corriente del Golfo; sin embargo, habría menos agua caliente de los trópicos y la Corriente del Golfo podría enfriarse y no llegar tan al norte.

El quinto informe de evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático dice:"... se prevé que la circulación de vuelco meridional del Atlántico se debilite durante el próximo siglo en respuesta al aumento de las emisiones atmosféricas de gases de efecto invernadero ... En general, es probable que haya una disminución en el AMOC para 2050, pero también se esperan décadas durante las cuales el AMOC aumenta ".

Según Broecker, aunque las reorganizaciones de la circulación oceánica están en el centro de lo que sucedió en el pasado, no podemos decir cuál es la probabilidad de que el calentamiento debido a los gases de efecto invernadero provoque otro cambio grande y abrupto. Pero si ocurriera, las consecuencias serían mucho menos graves ya que, en el pasado, Las grandes extensiones de hielo marino existentes fueron actores importantes en el enfriamiento del planeta. "No es probable que se apague el transportador, ", dijo Broecker." Pero si sucediera, sería diez veces menos dramático e importante que lo que sucedió durante el período glacial cuando provocó un cambio de temperatura de 10 ° C ".

"Estamos monitoreando la fuerza de las aguas profundas hacia el sur, ", dijo." Y estamos encontrando grandes cambios estacionales y cambios interanuales ... Es un sistema complicado y no podemos hacer ninguna predicción ".

"Lo importante es comprender mejor lo que está sucediendo, cuándo sucederá y cuáles serán las posibles implicaciones, ", dijo Tedesco." Nuestra prioridad es estimar mejor el comportamiento del Ártico y sus conexiones con la parte templada del planeta a corto y largo plazo ... La pregunta no es si las cosas van a cambiar, " la cuestión es qué tan rápido y cuándo van a cambiar, y cuáles son los cambios que veremos. Hay cambios a escala local que están ocurriendo en un marco de tiempo mucho más corto, y cambios a largo plazo que podrían incluir el cierre de la circulación oceánica. Necesitamos comprender los procesos para construir correctamente los modelos [para hacer proyecciones] ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Earth Institute, Universidad de Columbia:blogs.ei.columbia.edu.