Un equipo dirigido por oceanógrafos físicos del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, e incluyendo al científico de la Universidad de Bangor, muestra en un nuevo estudio cómo las columnas de agua cálida fluyen hacia el Océano Ártico desde el Océano Pacífico y aceleran el derretimiento del hielo marino desde abajo.

La investigación financiada principalmente por la Oficina de Investigación Naval describe las llamadas "bombas de calor" submarinas como uno de los muchos mecanismos por los cuales la invasión impulsada por el calentamiento global está cambiando la naturaleza del Océano Ártico más rápido que casi cualquier otro lugar de la Tierra. Se suma a un creciente cuerpo de evidencia que sugiere que el hielo marino del Ártico, una fuente de estabilidad climática global, podría desaparecer durante la mayor parte del año.

"La tasa de aceleración del derretimiento del hielo marino en el Ártico ha sido difícil de predecir con precisión, en parte debido a todas las complejas retroalimentaciones locales entre el hielo, océano y atmósfera; Este trabajo muestra el gran papel en el calentamiento que juega el agua del océano como parte de esas retroalimentaciones, "dijo Jennifer MacKinnon, oceanógrafo físico en Scripps, científico jefe de la expedición, y autor principal del artículo.

El estudio aparece en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

El Ártico es un océano inusual

Dr. Yueng-Djern Lenn, lector de oceanografía física en la Facultad de Ciencias Oceánicas de la Universidad de Bangor, dijo, "Fue un privilegio para nosotros colaborar con nuestros colegas estadounidenses para recopilar las mediciones biogeoquímicas realizadas durante este experimento de campo. Estos datos de nutrientes e isótopos recopilados por nosotros fueron útiles para rastrear el origen de la pluma, y también nos permitió explorar el impacto de la dinámica de la pluma en el suministro profundo de nutrientes al fitoplancton llevado a cabo desde los mares de la plataforma hasta la cuenca central del mar de Beaufort ".

El Ártico es un océano inusual en el sentido de que está estratificado, o estratificado, por la salinidad en lugar de la temperatura. La mayoría de los océanos del mundo son más cálidos, agua más clara cerca de la superficie y más fría, agua más densa debajo. En el Ártico sin embargo, hay una capa superficial que está fría pero muy fresca, influenciado por el desagüe del río y el derretimiento acelerado del hielo. Cálido, El agua relativamente salada entra desde el Océano Pacífico a través del Estrecho de Bering y luego el Cañón Barrow frente a la costa norte de Alaska, que actúa como una boquilla cuando el agua fluye a través del pasaje estrecho.

Debido a que esta agua es más salada que el agua superficial del Ártico, es lo suficientemente denso como para "subducir, "o bucear debajo, la capa de la superficie ártica fresca. Su movimiento crea bolsas de agua muy cálida que se esconden debajo de las aguas superficiales. Los científicos han visto cómo estos focos de agua caliente subterránea se han fortalecido durante la última década.

Estos bolsillos conocidos como "bombas de calor" son lo suficientemente estables como para poder durar meses o años. arremolinándose hacia el norte debajo de la capa de hielo principal cerca del polo norte, y desestabilizar ese hielo a medida que el calor en ellos se difunde gradualmente pero de manera constante hacia arriba para derretir el hielo. Hasta ahora, aunque, el proceso por el cual el agua caliente se subduce no ha sido observado ni entendido. Sin ese entendimiento, Los científicos del clima no han podido incluir este importante efecto en los modelos de pronóstico, algunos de los cuales subestiman la aceleración de las tasas de derretimiento del hielo marino. Dado que la afluencia de agua cálida de origen pacífico ha ido en aumento durante la última década, este trabajo se suma a un creciente cuerpo de evidencia de que el hielo marino del Ártico, una fuente de estabilidad climática global, podría desaparecer durante gran parte del año.

El trabajo destaca la importancia de la colaboración entre múltiples instituciones

En una expedición de 2018 financiada por la Oficina de Investigación Naval de EE. UU., Los científicos captaron por primera vez uno de estos dramáticos eventos de subducción en el acto. El grupo utilizó una combinación de nuevos instrumentos oceanográficos desarrollados por el grupo Multiscale Ocean Dynamics en Scripps, observaciones satelitales analizadas por colegas de la Universidad de Miami, perfilar datos de flotación de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, muestras biológicas recolectadas por colegas británicos y alemanes que trabajan en un proyecto conocido como Changing Arctic Ocean, y análisis de datos detallado por colegas de varias otras instituciones.

"El éxito del grupo destaca las nuevas perspectivas que podemos ver en el mundo natural cuando lo miramos de nuevas formas, "dijo el oceanógrafo de Scripps Matthew Alford.

"Esta vista detallada de los complicados procesos que gobiernan el transporte de calor del Ártico no habría sido posible sin múltiples conjuntos de instrumentos simultáneos, incluyendo sensores remotos y perfiladores personalizados a bordo y autónomos desarrollados en Scripps, " él dijo.

Los instrumentos del grupo Scripps Multiscale Ocean Dynamics incluyen un sensor "Fast CTD" personalizado que hace perfiles muy rápidos desde el barco, y un "Wirewalker" autónomo que utiliza la energía de las olas del océano para impulsar las mediciones de perfiles. Estos instrumentos permiten a los científicos obtener imágenes de alta resolución de procesos oceánicos complejos, y así comprender mejor cómo funcionan en detalle.

Este trabajo también destaca la importancia de la colaboración entre múltiples instituciones, entre varias agencias de financiación de EE. UU., y con socios internacionales; la profundidad de conocimiento que se logra aquí surge de la diversidad de herramientas y perspectivas que aportan esas colaboraciones.

El trabajo en colaboración con científicos del Reino Unido y Alemania muestra que esta agua cálida subterránea también tiene propiedades biogeoquímicas únicas en el Ártico. Se espera que esta combinación de organismos y productos químicos tenga implicaciones importantes para el ecosistema ártico cambiante.