América del Norte experimentó una serie de peligrosas olas de calor durante el verano de 2020, batiendo récords de costa a costa. En el océano, Las condiciones extremas de calentamiento también son cada vez más frecuentes e intensas. Dos nuevos estudios de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) investigan las olas de calor y las corrientes marinas en el borde de la plataforma continental, que impactan la circulación oceánica regional y la vida marina.

En un artículo publicado el 17 de septiembre en la Diario del clima , Los oceanógrafos y colaboradores de WHOI en el Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel en Alemania utilizan un nuevo modelo para comprender cómo los procesos oceánicos afectan las olas de calor marinas en profundidad frente a la costa oeste de Australia. Conocido como "Ningaloo Niño, "Estos eventos de calentamiento extremo han provocado la muerte masiva de organismos marinos, blanqueamiento de coral, y cambios en los ecosistemas potencialmente permanentes, todo lo cual tiene un impacto en la pesca y las economías que dependen de ella.

"Esta área es un punto de acceso para el aumento de la temperatura y los eventos extremos, con drásticos impactos sobre las especies marinas regionales, ", dijo la autora principal, Svenja Ryan." Es importante comprender en qué parte de la columna de agua se están produciendo cambios de temperatura y salinidad para poder determinar cómo se verá afectado el ecosistema ".

Por primera vez en el sur del Océano Índico, Ryan y sus coautores, Los oceanógrafos físicos de WHOI Caroline Ummenhofer y Glen Gawarkiewicz, demostró que los efectos de las olas de calor marinas se extienden hasta 300 metros o más por debajo de la superficie a lo largo de toda la costa oeste de Australia. Descubrieron que durante los años de La Niña, la corriente de Leeuwin que fluye hacia el sur se vuelve más fuerte y se asocia con anomalías de temperatura cálida a mayores profundidades. Estas condiciones se observaron durante la ola de calor marina de 2011 que condujo al primer blanqueamiento de coral registrado en Ningaloo Reef. un sitio de herencia Mundial, y pérdida extensa de un bosque de algas cercano. Durante los períodos de El Niño, las anomalías de temperatura y salinidad asociadas con las olas de calor marinas se limitan a la superficie del océano, mostrando que los procesos oceánicos complejos juegan un papel importante en la profundidad de los eventos extremos.

Ryan y sus colegas están utilizando un enfoque de modelado similar para estudiar las olas de calor marinas en el Atlántico noroeste. "El reto, donde quiera que vayas, es que las olas de calor marinas tienen tantos impulsores, "Ryan dijo." Comprender los diferentes tipos de eventos y su estructura de profundidad asociada es crucial para la evaluación de impacto regional y las estrategias de adaptación, así como para predecir cambios potenciales en un clima futuro ".

Si bien los modelos permiten a los científicos comprender y predecir cambios en los procesos oceánicos a gran escala, estos modelos se basan en datos recopilados en el campo. En un estudio publicado el 30 de agosto, 2020, en el Revista de investigación geofísica :Océanos , El autor principal, Jacob Forsyth, utilizó 25 años de datos oceanográficos recopilados por el buque portacontenedores (CMV) Oleander en sus viajes semanales entre Nueva Jersey y Bermudas. Estas mediciones proporcionan información valiosa sobre el Jet Shelfbreak Jet de Mid-Atlantic Bight, una corriente de agua fría que fluye hacia el sur a lo largo de la plataforma continental desde Labrador hasta Cabo Hatteras.

Forsyth, un estudiante de posgrado en el Programa Conjunto MIT-WHOI y sus coautores, Gawarkiewicz y la oceanógrafa física de WHOI Magdalena Andres, notó una relación distinta entre la temperatura actual y los cambios de temperatura del mar. El Shelfbreak Jet no solo cambia estacionalmente, disminuyendo considerablemente de invierno a verano, sino que también descubrió que se había desacelerado en aproximadamente un 10 por ciento desde que comenzó la recopilación de datos en 1992. La desaceleración del jet es consistente con el calentamiento a largo plazo de la plataforma continental.

"El Shelfbreak Jet está asociado con la afluencia de nutrientes, que afecta la productividad de la pesca, ", dijo Gawarkiewicz." A medida que las olas de calor marinas se vuelven más frecuentes, tenemos que entender cómo se vincula eso con el jet ".

A partir de 2000, Los investigadores empezaron a notar que remolinos de calor, el agua salada que se desprendía de la Corriente del Golfo, conocida como "anillos de núcleo cálido", casi se había duplicado en número frente a la plataforma continental de Nueva Inglaterra. Estos anillos no solo hacen que aumente la temperatura y la salinidad del agua, empujan el Shelfbreak Jet hacia la orilla, ya veces apaga por completo o invierte la dirección de su flujo. Los autores señalaron que las corrientes y temperaturas cambiantes en la plataforma continental ya han provocado cambios en las pesquerías clave de Nueva Inglaterra:las langostas amantes del frío se están moviendo lentamente hacia la costa, mientras que el calamar dientuso se encuentra más comúnmente cerca de la costa.

"Podrías llamarlo un 'regreso de calamares', donde algunos de estos anillos están llegando a la plataforma continental repleta de calamares. Otros no tienen ninguno, ", dijo Gawarkiewicz." El trabajo de Jacob es un paso importante para desentrañar este misterio y ayudarnos a predecir cómo las corrientes y las temperaturas de la plataforma responderán a los anillos que se acercan ".

Los datos oceanográficos recopilados por CMV Oleander son esenciales para comprender la dinámica que cambia rápidamente en un sistema complejo, dijeron los coautores. Los estudios anteriores se basan en datos satelitales, que se limitan a las mediciones de la superficie del océano en un área amplia. "Mirar la superficie podría no contar toda la historia de lo que sucede cuando los anillos se acercan a la plataforma continental, o sus efectos sobre la surgencia, ", dijo Forsyth." Este documento muestra lo importante que es tener este tipo de seguimiento a largo plazo ".