Más de 100 flotadores oceánicos ahora están buceando y flotando en el Océano Austral alrededor de la Antártida durante el pico del invierno. Estos instrumentos están recopilando datos de un lugar y una estación que sigue siendo muy poco estudiada, a pesar de su importante papel en la regulación del clima global.

Un nuevo estudio de la Universidad de Washington, el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey, La Universidad de Princeton y varias otras instituciones oceanográficas utilizan los datos recopilados por los drones flotantes durante los inviernos pasados ​​para saber cuánto dióxido de carbono es transferido por los mares circundantes. Los resultados muestran que en invierno, el agua abierta más cercana al hielo marino que rodea la Antártida libera significativamente más dióxido de carbono de lo que se creía anteriormente.

"Estos resultados fueron una gran sorpresa, porque estudios anteriores encontraron que el Océano Austral estaba absorbiendo una gran cantidad de dióxido de carbono, "dijo la autora principal, Alison Gray, profesor asistente de oceanografía de la Universidad de Washington. "Si eso no es cierto, como sugieren estos datos, entonces significa que debemos repensar el papel del Océano Austral en el ciclo del carbono y en el clima ".

El artículo aparece en la edición del 14 de agosto de Cartas de investigación geofísica .

Los datos se recopilaron a través del proyecto Observaciones y modelado del clima y el carbono del océano Austral (SOCCOM, por sus siglas en inglés) con sede en la Universidad de Princeton. La Fundación Nacional de Ciencias, a través de su Oficina de Programas Polares, financió el esfuerzo de $ 21 millones para colocar docenas de robots flotantes para monitorear el agua alrededor de la Antártida y aprender cómo funciona en el sistema climático global.

"Esta es la ciencia en su forma más emocionante:un gran desafío para nuestra comprensión actual hecho posible por observaciones extraordinarias de la aplicación de nuevas tecnologías para estudiar regiones del océano previamente inexploradas, ", dijo el coautor y director del SOCCOM, Jorge Sarmiento, de la Universidad de Princeton. Gray realizó la investigación como investigador postdoctoral en el grupo de investigación de Sarmiento.

"Nuestras observaciones tienen implicaciones importantes para nuestra comprensión del ciclo global del carbono, ", Dijo Sarmiento." Encontramos que el Océano Austral es actualmente casi neutral con respecto a la eliminación de carbono de la atmósfera, contrariamente a estudios previos que sugieren que hay una gran absorción de carbono por parte del Océano Austral. Estos resultados pueden conciliarse si hay una absorción de carbono no observada correspondiente esperando ser descubierta en algún otro lugar del océano ".

Las mediciones de invierno anteriores en la región procedían principalmente de barcos que atravesaban el paso de Drake para abastecer a las estaciones de investigación de la Antártida. Esos datos fueron pocos y espaciados.

"Después de cuatro años de SOCCOM, la gran mayoría de la información sobre la química del Océano Austral proviene de estos flotadores, "Tenemos más mediciones de los últimos años que de todas las décadas anteriores", dijo Gray.

Hay razones por las que existen tan pocas mediciones de invierno anteriores. Las tormentas en la Antártida son algunas de las más feroces del planeta. En invierno, la corriente circumpolar y los vientos no tienen barreras para rasgar el continente. La tormenta promedio dura cuatro días, Dijo Gray. El tiempo medio entre tormentas es de siete días.

"En el invierno es muy tormentoso, y los vientos son extremadamente fuertes, y esta oscuro "Dijo Gray." Sería un lugar bastante infeliz estar en un barco ".

El proyecto SOCCOM se lanzó porque esta región también juega un papel único en el clima. Es uno de los pocos lugares donde el agua que ha pasado siglos en las profundidades del océano viaja hasta la superficie para reunirse con las corrientes superficiales y conectarse con la atmósfera.

Los átomos de carbono se mueven entre las rocas, ríos plantas océanos y otras fuentes en un ciclo de vida a escala planetaria. Conocer la tasa de estas diversas transferencias ayuda a predecir los niveles a largo plazo de dióxido de carbono, una molécula liberada por la quema de combustibles fósiles que, cuando se acumula en la atmósfera, atrapa el calor.

Las nuevas observaciones fueron recolectadas por instrumentos flotantes que se mueven con las corrientes y pueden controlar su flotabilidad para recolectar observaciones a diferentes profundidades. Los instrumentos se sumergen hasta 1 kilómetro y flotan con las corrientes durante nueve días. Luego caen aún más lejos a 2 kilómetros, y luego volver a la superficie mientras se miden las propiedades del agua. Después de salir a la superficie, envían sus observaciones a la costa a través de un satélite.

A diferencia de los flotadores Argo más comunes, que solo miden la temperatura y la salinidad del océano, los flotadores SOCCOM también controlan el oxígeno disuelto, nitrógeno y pH. El nuevo artículo utiliza las mediciones de pH para calcular la cantidad de dióxido de carbono disuelto, y luego lo usa para calcular la fuerza con la que el agua absorbe o emite dióxido de carbono a la atmósfera.

Mirando círculos de creciente distancia desde el Polo Sur, los autores encuentran que en invierno, las aguas abiertas junto a las aguas cubiertas de hielo marino alrededor de la Antártida están liberando significativamente más dióxido de carbono de lo esperado a la atmósfera.

"No es de extrañar que el agua en esta región se esté desgasificando, porque el agua profunda es excepcionalmente rica en carbono, ", Dijo Gray." Pero subestimamos la magnitud de la desgasificación porque teníamos muy pocos datos de los meses de invierno. Eso significa que el Océano Austral no está absorbiendo tanto carbono como pensábamos ".

El estudio publicado analiza los datos recopilados por 35 flotadores entre 2014 y 2017. Gray ahora está analizando datos más recientes de más instrumentos para identificar tendencias estacionales o multianuales. donde los patrones pueden cambiar de un año a otro.

"Definitivamente existe una fuerte variabilidad a escalas decenales en el Océano Austral, "Dijo Gray." Y los modelos están realmente por todas partes en esta región. Los flotadores SOCCOM ahora brindan datos en momentos y lugares donde antes no teníamos prácticamente nada, y eso es invaluable para restringir los modelos y comprender estas tendencias ".

Obtener este tipo de datos es extremadamente difícil de hacer en el Océano Austral, que se encuentra entre los cuerpos de agua más turbulentos del mundo, sin embargo, al mismo tiempo es vital para construir una imagen global completa de cómo el dióxido de carbono atmosférico interactúa con los océanos polares.

"Aguas antárticas, hasta ahora, ha sido una región con pocos datos para este tipo de mediciones, "dijo Peter Milne, gerente de programas de ciencias oceánicas y atmosféricas en la Oficina de Programas Polares de la NSF. "SOCCOM, utilizando tecnologías que anteriormente no estaban disponibles para los investigadores, ya está demostrando su valor mediante la recopilación de información que de otro modo permanecería en gran medida inalcanzable ".