¿Los ríos juegan un papel importante en la circulación y la dinámica de los océanos? ¿Necesitamos una representación fina de la liberación de ríos en modelos oceánicos regionales?

Es bien sabido que los ríos afectan la circulación y la dinámica de los océanos tanto en la costa como en toda la cuenca, pero representar el flujo neto de agua dulce en las desembocaduras de los ríos sigue siendo un desafío para el modelado oceánico a escala mundial y regional. Varios estudios han demostrado que la descarga de agua dulce domina la dinámica de las áreas de plataforma adyacentes a los estuarios al producir una típica "pluma de río flotante, "que consiste en una protuberancia costa afuera y una corriente costera a lo largo de la costa. Otros estudios han resaltado el papel que juegan las aguas saladas del océano que se introducen en los estuarios, demostrando que esta intrusión impulsa el intercambio de agua del estuario, lo que afecta el flujo neto de salida del estuario y los valores de salinidad.

Los modelos oceánicos regionales y globales no pueden resolver la dinámica de los estuarios, y parametrizan la liberación del río de forma simplificada, con escorrentía climatológica y valores de salinidad cero o constantes.

Un nuevo estudio recién publicado el Modelado de océanos intentó resolver este problema al tiempo que proporcionaba una representación más realista de las entradas de agua del estuario y desarrollaba interfaces adecuadas entre los modelos de resolución de remolinos de mesoescala y los estuarios para simular la dinámica de ROFI (es decir, regiones de influencia de agua dulce). El estudio, dirigido por la científica Giorgia Verri, modelador oceánico en la División de Predicciones y Aplicaciones Oceánicas de CMCC, y es coautor de la científica del CMCC Nadia Pinardi, Giovanni Coppini y Emanuela Clementi, probado y comparado tres enfoques diferentes (los tres modelos siguientes:la relación de Knudsen, el modelo de caja de estuario UCONN-NCAR y el modelo de caja de estuario CMCC, llamado CMCC-EBM, desarrollado por el investigador G. Verri) para representar el transporte del volumen del río y los valores de salinidad en las desembocaduras y reconstruir la dinámica estuarina.

"El estudio, "explica Giorgia Verri, "se coloca en el marco del desarrollo de un enfoque de modelización conceptual y numérica para simular los efectos de la liberación de ríos en la circulación y la dinámica de la costa a mar abierto. La resolución de pocos kilómetros de los modelos oceánicos de mesoescala no puede resolver explícitamente la dinámica de los estuarios; por lo tanto, la idea de un "modelo de caja de estuario" que proporcione valores razonables de flujo de volumen de agua y salinidad en la desembocadura del río, lo que a su vez afecta la dinámica del océano.

Por lo tanto, CMCC EBM ha sido concebido para representar los procesos estuarinos acoplados a un modelo oceánico regional de resolución de remolinos (basado en el código NEMO).

Para mostrar el impacto del flujo de volumen EBM y los valores de salinidad en la calidad de una simulación oceánica, Los investigadores aplicaron los resultados de las MBE a un modelo oceánico regional en el mar Mediterráneo central y, en particular, a dos estuarios en esta zona:el estuario altamente estratificado del río Ofanto, que fluye a través de Apulia en el sur de Italia y termina en el sur del mar Adriático, y el delta parcialmente mixto del río Po, uno de los principales ríos de Europa que desemboca en el norte del mar Adriático.

El estudio destacó que los sistemas acoplados son capaces de reconstruir plumas fluviales bien definidas y superar el enfoque climatológico que descuida el intercambio de agua estuarina al tiempo que mejora el rendimiento de los modelos oceánicos. Es más, Se encuentra que el acoplamiento del modelo oceánico de resolución de remolinos al CMCC EBM supera al del UCONN-NCAR EBM en la región de influencia del agua dulce en las áreas de la plataforma.

"La investigación no solo es interesante desde un punto de vista académico, "destaca la profesora Nadia Pinardi, oceanógrafo de la Fundación CMCC, "sino también por su aplicación práctica:introducir información sobre la liberación fluvial en modelos oceánicos, de escala regional a global, pueden mejorar su desempeño y producir pronósticos operativos o escenarios climáticos más realistas. El modelo EBM-CMCC se acoplará primero a los modelos que se utilizan actualmente para producir pronósticos operativos en el Mediterráneo o en el Mar Negro. es decir, a los sistemas de predicción de Copérnico del Mediterráneo y del Mar Negro (CMEMS Med MFC y CMEMS BS MFC), para mejorar sus resultados ".

"El Servicio Marino de Copernicus (CMEMS) ha sido diseñado para responder a problemas emergentes en el medio ambiente, sectores empresarial y científico. Utilizando información de observaciones satelitales e in situ, proporciona análisis y previsiones de última generación a diario, que ofrecen una capacidad de observación sin precedentes, comprender y anticipar los eventos del entorno marino. Este estudio agrega una pieza clave de información a los modelos oceanográficos utilizados por este servicio, "comenta Giovanni Coppini, Director de la División de Aplicaciones Oceánicas y de Predicciones del CMCC. "El modelo de estuario de CMCC agrega de hecho un mayor realismo a los modelos oceánicos al tiempo que proporciona simulaciones y pronósticos más precisos".

Los investigadores de CMCC ya están trabajando para actualizar el modelo. El mayor desarrollo del modelo apoyará la comprensión de otro tema clave:el estudio de los procesos de intrusión y salinización de agua salada en las zonas costeras. "La versión mejorada de nuestro modelo, "Verri agrega, "se utilizará para evaluar el nivel de intrusión de cuña de sal en el delta del río Po en el marco de OPERANDUM, un proyecto destinado a reducir los riesgos hidrometeorológicos en Europa mediante el diseño y desarrollo de soluciones innovadoras basadas en la naturaleza. El modelado del nivel de intrusión de agua salada apoyará en particular un estudio para el diseño y desarrollo de soluciones de base natural para mejorar la resiliencia ambiental del área. Los escenarios producidos ayudarán en particular a las actividades del proyecto destinadas a introducir plantas herbáceas perennes de enraizamiento profundo como cobertura de terraplenes para la mitigación del riesgo de inundaciones y la intrusión de cuñas de sal en el delta del Po ".