Usando robots submarinos en las aguas que rodean la Antártida, Los científicos de Caltech han demostrado que la intersección de fuertes corrientes con la pendiente de las masas de tierra que se elevan desde el fondo del océano hace una contribución significativa a la mezcla de diferentes aguas en el Océano Austral. Un estudio sobre la investigación se publicó en línea en la revista. Naturaleza Geociencia el 30 de octubre.

Para comprender el importante papel del lecho marino en la mezcla del agua del océano, imagina un líquido en una licuadora. La mezcla del líquido no se produce de manera uniforme en toda la licuadora; bastante, el líquido se mezcla más rápidamente más cerca de las cuchillas giratorias en la parte inferior que en la parte superior. Sin embargo, la fuerza y ​​la velocidad de las cuchillas determina el grado en que el material se mezcla en todo el contenedor.

Similar, en el océano, Las propiedades globales del agua pueden depender de procesos de mezcla muy localizados. Los investigadores están interesados ​​en comprender dónde y cómo ocurre esta mezcla, ya que gobierna la circulación a gran escala del océano y su capacidad para secuestrar dióxido de carbono. (El océano almacena dióxido de carbono atmosférico absorbiéndolo en las aguas superficiales y luego, empujándolo hacia las profundidades del océano a una velocidad controlada por la mezcla del océano. El carbono permanece en las profundidades del océano durante cientos o miles de años antes de volver a la superficie).

"La mayoría de las observaciones oceánicas globales adquieren mediciones en el océano abierto o en las capas superiores del agua, Si bien nuestra investigación muestra que pueden estar ocurriendo importantes procesos de mezcla en las profundidades del océano en capas delgadas sobre topografía inclinada, "dice el autor principal Andrew Thompson, profesor de ciencias e ingeniería ambiental en Caltech.

Thompson y sus colegas desplegaron dos drones submarinos autónomos, o "planeadores, "durante un período de ocho meses a lo largo de un año y medio en el Océano Austral, que rodea la Antártida. El equipo se concentró en la región alrededor de Drake Passage, el 1, Canal de 000 kilómetros de ancho entre la Antártida y América del Sur.

Los planeadores pudieron alcanzar profundidades de 1, 000 metros, casi raspando el fondo a veces. Llevan instrumentos para medir la temperatura, salinidad, la cantidad de varios nutrientes como nitrógeno y hierro, y otras variables. Cuando los planeadores suban a la superficie, ellos transmiten regularmente estos datos a Thompson y sus colegas. De este modo, pudieron documentar una fuerte mezcla que se produce en capas delgadas en las aguas cerca de los "bordes" de la costa, donde las corrientes oceánicas se frotan contra la creciente masa continental de la Antártida.

"Existe una creciente evidencia de que la topografía juega un papel más importante en la mezcla oceanográfica de lo que sospechábamos anteriormente, "dice el autor principal Xiaozhou Ruan, un estudiante graduado de Caltech. "Si bien esta región fronteriza representa una pequeña fracción del océano, la interacción entre el agua y la topografía continental juega un papel enorme en la mezcla ".

Tal mezcla ha sido predicha por modelos de circulación oceánica de alta resolución, pero esta es la primera vez que se observa directamente durante un período de muchos meses. Documentar estos procesos físicos y mejorar nuestra comprensión de dónde y cómo surgen puede mejorar nuestra capacidad para simular los cambios en la circulación oceánica y en el clima de la Tierra en el pasado y en el futuro. Thompson y sus colegas dicen.

Próximo, el equipo planea desplegar varios planeadores en el mar de Bellingshausen, ubicado al oeste de la Península Antártica, donde los procesos oceánicos contribuyen a las altas tasas de fusión de las plataformas de hielo antárticas flotantes que apuntalan la capa de hielo de la Antártida occidental.

El estudio se titula "Contribución de la turbulencia submesoescala generada topográficamente al vuelco del Océano Austral".