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En las aguas profundas a lo largo del suelo marino, las aguas del fondo antártico forman parte de un sistema circulatorio global, suministrando oxígeno, carbono y nutrientes a los océanos del mundo. Durante la última década, los científicos han estado monitorizando los cambios en estas aguas. Ahora un nuevo estudio de la Institución Oceanográfica de Woods Hole (WHOI) sugiere que estos cambios están ocurriendo de forma inesperada, con consecuencias potencialmente significantes para el océano y el clima.
En un artículo publicado el 25 de enero en Science Advances, un equipo conducido por las oceanógrafas de la WHOI Viviane Menezes y Alison Macdonald informan que el Agua de Fondo Antártica (AABW) se ha estado endulzando a un ritmo sorprendente entre 2007 y 2016, un cambio que podría alterar la circulación del océano y contribuir finalmente al aumento del nivel del mar.
“Si cambias la circulación, lo cambias todo en el océano,” dice Menezes, autora principal del estudio.
La circulación del océano impulsa el movimiento de aguas calientes y frías por todo el mundo, de manera que es esencial para almacenar y regular el calor, a la vez que juega un papel clave en la temperatura y clima de la Tierra. “No tenemos la historia completa. Tenemos nuevas piezas pero no el puzzle completo.”
Ese puzle en sí no es nuevo: estudios anteriores sugieren que el Agua de Fondo Antártica ha estado experimentando cambios significativos durante décadas. Desde la de 1990, un programa internacional de investigaciones lleva muestreando periódicamente determinadas cuencas oceánicas de todo el mundo para monitorizar la circulación y las condiciones en estos lugares a lo largo del tiempo.
A lo largo de una cadena de lugares o “estaciones”, que van desde la Antártida al sur del Océano Índico, los investigadores han monitorizado las condiciones del Agua de Fondo Antártica, una capa de agua profundamente fría por debajo de los 0°C (se mantiene líquida debido a su salinidad) que se mueve por las profundidades abisales, mezclándose con aguas más calientes mientras circula alrededor del globo en el Océano Austral y hacia el norte por las tres principales cuencas oceánicas.
El Agua de Fondo Antártica se forma a lo largo de las plataformas de hielo antárticas, donde los fuertes vientos enfrían las áreas abiertas de agua llamadas polinias, hasta que parte del agua se congela. La sal en el agua no se congela, por lo que el agua marina no congelada alrededor del hielo se vuelve más salada. La sal hace que el agua marina sea más densa, haciendo que se hunda en el fondo del océano.
“Se cree que estas aguas son la base de la circulación oceánica global a gran escala,” dice Macdonald.
“El Agua de Fondo Antártica debe su característica de la atmósfera, por ejemplo, el carbono y el oxígeno disueltos, que luego los envía a las profundidades océanicas. Posteriormente, a medida que el agua se va moviendo alrededor del globo, se va mezclando con el agua de alrededor y las aguas empiezan a compartir propiedades. Es como respirar hondo y luego dejar ir el aire muy lentamente, durante décadas o incluso siglos.”
Como resultado, el flujo glacial juega un papel crucial en la regulación de la circulación, la temperatura y la disponibilidad de oxígeno y nutrientes en los océanos del mundo, sirviendo tanto como barómetro para el cambio climático como un factor que puede contribuir a ese cambio.
Un estudio anterior que usó datos de sondeo halló que el Agua de Fondo Antártica se había calentado y endulzado entre 1994 y 2007. Cuando Macdonald y Menezes volvieron a examinar las estaciones, midieron cuánto había cambiado el Agua de Fondo Antártica desde entonces.
Durante el verano austral de 2016, se unieron al equipo del barco de investigación R/V Revelle y navegaron desde la Antártida hasta Australia, desafiando tormentas frecuentes para recoger muestras cada 30 millas náuticas. En un laboratorio a bordo, analizaron las muestras usando datos de sensores CTD (conductividad, temperatura, profundidad) para medir la salinidad del agua, la temperatura y otras propiedades, con apoyo del coautor del estudio Courtney Schatzman, quien procesó los datos.
El equipo halló que la tendencia de calentamiento detectada anteriormente se ha mantenido, aunque a un ritmo algo inferior. La mayor sorpresa sin embargo fue su falta de salinidad: el Agua de Fondo Antártica en esta región se ha endulzado cuatro veces más rápido en la última década que entre 1994 y 2007.
Un cambio así podría alterar de forma significante la circulación del océano y los nveles del mar.
“Cuanto más dulce y caliente sea el agua, menos densa, más se expandirá y más espacio ocupará, provocando el aumento del nivel del mar,” dice Macdonald. “Si estas aguas ya no se hunden, podría haber implicaciones de gran alcance para los patrones de circulación de los océanos.”
Quedan varios interrogantes abiertos sobre la causa del cambio. Menezes y Macdonald formulan la hipótesis de que el endulzamiento podría deberse a un evento reciente en el paisaje. En 2010, el iceberg B-09B, del tamaño de Rhode Island, colisionó contra el glaciar Mertz, rompiendo parte del glaciar y haciendo un hueco de más de 1000 millas cuadradas y remodelando el paisaje de la costa George V/Adelia, donde se cree que se forma la Agua de Fondo Antártica estudiada. El derretimiento subsiguiente endulzó dramáticamente las aguas, que a su vez puede haber endulzado el Agua de Fondo Antártica.
La investigación ha sido financiada por la National Science Foundation y la NOAA.
