Es fundamental lograr que los modelos climáticos imiten las observaciones en tiempo real en lo que respecta al calentamiento:pequeñas discrepancias pueden generar malentendidos sobre la tasa de calentamiento global a medida que cambia el clima. Un nuevo estudio de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Duke descubre que al modelar las tendencias de calentamiento en el Océano Pacífico, todavía falta una pieza del rompecabezas:el efecto del viento en las corrientes oceánicas en el Pacífico ecuatorial.

Los hallazgos se publican en la revista Nature Communications. .

"El Océano Pacífico puede actuar como un termostato para el clima global", dice Sarah Larson, profesora asistente de ciencias marinas, terrestres y atmosféricas en NC State y coautora del estudio. "Si el Pacífico se calienta rápidamente, por ejemplo, puede acelerar el calentamiento global. De manera similar, si se calienta a un ritmo más lento, esto puede desacelerar nuestro ritmo de calentamiento global".

Durante las últimas décadas, los científicos han observado un patrón de calentamiento complicado en el Pacífico tropical, con aguas del Pacífico oriental y occidental calentándose, mientras que se observó un ligero efecto de enfriamiento en el Pacífico central cerca del ecuador. Cuando los científicos intentaron modelar este patrón de calentamiento incorporando datos históricos a los modelos, descubrieron que los modelos actuales no podían reproducir el patrón observado.

"Estos modelos simulan la respuesta de la atmósfera y el océano a lo que llamamos 'forzamiento externo', que son cosas como los gases de efecto invernadero y los aerosoles en la atmósfera", dice Larson. "Sin embargo, creemos que los modelos no simulan con precisión la respuesta del Océano Pacífico tropical.

"Estamos tratando de descubrir a qué procesos físicos en los modelos podemos atribuir esta discrepancia, así que observamos el viento", dice Larson. "Si el viento es importante para las corrientes oceánicas y las corrientes oceánicas mueven el calor, entonces podríamos estar interpretando mal en los modelos la parte del calentamiento impulsada por el viento".

Los investigadores ejecutaron dos modelos diferentes que abarcaron el mismo período de tiempo:uno en el que los vientos cambiaron en respuesta al forzamiento externo y un modelo "desacoplado", en el que los vientos replicaron los anteriores a la revolución industrial y no cambiaron en respuesta al forzamiento. .

En el modelo en el que los vientos cambiaron, las tendencias de calentamiento siguieron las observadas, aparte del enfriamiento a lo largo del ecuador. En el modelo desacoplado, estos patrones no aparecieron.

"Eliminamos los cambios del viento del modelo desacoplado para comprender mejor sus efectos sobre cómo evolucionó el clima del Pacífico tropical", afirma Larson.

"Tomemos como ejemplo las Islas Galápagos en el Pacífico oriental", dice Shineng Hu, profesor asistente de ciencias de la Tierra y el clima en la Universidad de Duke y coautor del estudio. "El agua del océano al norte del ecuador es más cálida que el agua ecuatorial allí. Descubrimos que el calentamiento inducido por el hombre provocó vientos del oeste al norte de las Islas Galápagos, que a su vez transportaron el agua cálida debajo hacia el sur. Eso es lo que sabemos Creo que actúa como un proceso clave a través del cual los vientos afectan el patrón de calentamiento del Pacífico tropical."

"Lo que esto nos dice es que la forma en que los vientos reaccionan a las fuerzas inducidas por el hombre, como los gases de efecto invernadero, es increíblemente importante para determinar qué tan rápido se calienta el Pacífico tropical y, hasta ahora, los vientos están cambiando de maneras que los modelos no anticiparon", dice Larson. . "Sabemos que el viento es la clave, pero este hallazgo apunta a una necesidad urgente de simular mejor los procesos oceánicos ecuatoriales y las estructuras térmicas para crear modelos más precisos".

Shuo Fu, un estudiante de posgrado que visita el laboratorio de Hu en Duke de la Ocean University de China, es el primer autor del estudio. Xiao-Tong Zheng de la Ocean University de China, Yiqun Tian de Duke y Kay McMonigal de NC State también contribuyeron al trabajo.

Más información: Shuo Fu et al, Los cambios históricos en la circulación oceánica impulsada por el viento impulsan el patrón de calentamiento del Pacífico, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45677-2

Proporcionado por la Universidad Estatal de Carolina del Norte