En el invierno de 2015/16, sucedió algo que nunca antes se había visto a esta escala:a fines de diciembre, las temperaturas subieron por encima de los cero grados Celsius durante varios días en partes del Ártico. Se registraron temperaturas de hasta ocho grados al norte de Svalbard. No se han registrado temperaturas tan altas en la mitad de invierno del año desde el comienzo de las mediciones sistemáticas a fines de la década de 1970. Como resultado de esta calidez inusual, el hielo marino comenzó a derretirse.

"Nos enteramos de esto por los medios, "dice Heini Wernli, Catedrático de Dinámica Atmosférica en ETH Zurich. La noticia despertó su curiosidad científica, y un equipo dirigido por su entonces estudiante de doctorado Hanin Binder investigó el tema. En noviembre de 2017, publicaron su análisis de este hecho excepcional en la revista Cartas de investigación geofísica .

En eso, los investigadores muestran cómo surgieron estas temperaturas inusuales:tres corrientes de aire diferentes se encontraron sobre el Mar del Norte entre Escocia y el sur de Noruega, llevando aire caliente hacia el norte a gran velocidad como si estuviera en una "carretera". (ver ilustración)

Una corriente de aire se originó en el Sahara y trajo aire caliente cercano a la superficie. Para empezar, La temperatura de este aire era de unos 20 grados centígrados. Mientras se enfriaba camino al Ártico, todavía estaba por encima de cero cuando llegó. "Es extremadamente raro que se caliente, aire subtropical cercano a la superficie para ser transportado hasta el Ártico, "dice Binder.

La segunda corriente de aire se originó en el Ártico mismo, un hecho que asombró a los científicos. Para empezar, este aire estaba muy frío. Sin embargo, la masa de aire, que también estaba cerca del suelo, se movió hacia el sur a lo largo de un camino curvo y, mientras sobre el Atlántico, fue calentado significativamente por el flujo de calor del océano antes de unirse a la corriente de aire subtropical.

La tercera corriente de aire caliente comenzó como una masa de aire frío en la troposfera superior, desde una altitud superior a los 5 kilómetros. Estas masas de aire fueron transportadas de oeste a este y descendieron en un área estacionaria de alta presión sobre Escandinavia. La compresión calentó así el aire originalmente frío, antes de entrar en la "carretera al Ártico".

Transporte de aire caliente hacia los polos

Esta autopista de corrientes de aire fue posible gracias a una constelación particular de sistemas de presión en el norte de Europa. Durante el período en cuestión, Se desarrollaron intensos sistemas de baja presión sobre Islandia, mientras que un área de alta presión extremadamente estable se formó sobre Escandinavia. Esto creó una especie de embudo sobre el Mar del Norte, entre Escocia y el sur de Noruega, que canalizó las diversas corrientes de aire y las dirigió hacia el norte, hacia el Ártico.

Esta carretera duró aproximadamente una semana. Luego, los sistemas de presión decayeron y el Ártico volvió a su típico estado de invierno helado. Sin embargo, el período cálido fue suficiente para reducir el espesor del hielo marino en partes del Ártico en 30 centímetros, durante un período en el que el hielo generalmente se vuelve más grueso y más extenso.

"Estas condiciones climáticas y su efecto sobre el hielo marino fueron realmente excepcionales, "dice Binder. Los investigadores no pudieron identificar un vínculo directo con el calentamiento global." Solo llevamos a cabo un análisis de un solo evento; no investigamos los aspectos climáticos a largo plazo ”enfatiza Binder.

Los sistemas de alta presión hacen que el hielo marino se derrita

Sin embargo, el derretimiento del hielo marino del Ártico durante el verano es una historia diferente. La tendencia a largo plazo es clara:la extensión y el grosor mínimos del hielo marino a fines del verano se han reducido continuamente desde fines de la década de 1970. El hielo marino se derritió de manera particularmente severa en 2007 y 2012, un hecho que los investigadores climáticos hasta ahora no han podido explicar por completo. Junto con Lukas Papritz de la Universidad de Bergen, Wernli investigó las causas de estos valores atípicos. Su estudio acaba de ser publicado en la revista Naturaleza Geociencia .

Según su investigación, el derretimiento severo en los años antes mencionados fue causado por sistemas estables de alta presión que se formaron repetidamente durante los meses de verano. Bajo estas condiciones climáticas sin nubes, el alto nivel de luz solar directa (el sol brilla las 24 horas del día en esta época del año) intensificó particularmente el derretimiento del hielo marino.

Las áreas de baja presión "inyectan" masas de aire en el Ártico

Estos sistemas de alta presión se desarrollaron mediante la entrada de aire de latitudes templadas. Sistemas de baja presión en las áreas del Atlántico Norte y Pacífico Norte, por ejemplo, "inyectan" masas de aire en el Ártico a una altura de unos ocho kilómetros. Esto elevó la altura de la tropopausa, el límite entre la troposfera y la estratosfera, en la región de las "inyecciones". Como resultado, la presión del aire de la superficie debajo se elevó y se estableció un sistema de alta presión. Si bien se disipó de nuevo unos diez días después, una cantidad inusualmente alta de hielo marino derretido en el ínterin, y el hielo restante se diluyó.

La investigación de los científicos del clima demostró que en los veranos de 2007 y 2012, durante el cual estas situaciones de alta presión ocurrieron con especial frecuencia, condujeron a condiciones libres de nubes cada tres días. El alto nivel de radiación solar intensificó y aceleró el derretimiento del hielo marino. "El nivel de radiación solar es el factor principal en el derretimiento del hielo en verano. A diferencia de la anomalía invernal, el aire "inyectado" a unos 8 kilómetros de altitud procedente del sur no es cálido; con menos 60 grados, está helado. ", dice Wernli." La temperatura del aire, por lo tanto, tiene muy poco efecto sobre el hielo ". Además, el transporte de calor hacia el norte, las masas de aire húmedo en el borde de los sistemas de alta presión reducen la emisión (de calor), que intensifica aún más la fusión.

Su análisis ha permitido a los investigadores comprender los procesos meteorológicos que conducen a variaciones significativas en el derretimiento del hielo en verano por primera vez. "Nuestros resultados subrayan el papel fundamental que desempeñan los sistemas meteorológicos en latitudes templadas en episodios de derretimiento de hielo particularmente intenso en el Ártico, "dice el profesor de ETH.