Efecto Mariposa del fondo oceánico: qué es y cómo afecta al cambio climático según científicos de Cambridge.
Un equipo de investigación internacional liderado por la Universidad de Cambridge descubrió que la turbulencia en las profundidades del océano afecta nuestras vidas en la escala de una vida humana, y no a lo largo de miles de años como se pensaba anteriormente.
La turbulencia en las profundidades oceánicas es un proceso que distribuye calor, nutrientes y carbono desde la superficie hasta el lecho marino y viceversa. Sin embargo, las herramientas utilizadas para predecir sus efectos no representan adecuadamente esta turbulencia.
Modelos climáticos y el océano
Los investigadores identificaron varios procesos climáticos de rápida evolución afectados por la turbulencia a pequeña escala, entre ellos la distribución de calor, nutrientes y carbono. Es necesario mejorar considerablemente la forma en que los modelos predicen cómo la turbulencia en las profundidades oceánicas afectará a la vida en tierra firme.
"Existe una microfísica del océano, similar a la física de las nubes, que resulta extremadamente difícil y costosa de observar, pero que rige nuestras vidas en escalas temporales relevantes para el ser humano: desde cambios en la circulación oceánica y la dinámica de los ecosistemas, con repercusiones en la pesca y la seguridad alimentaria, hasta inundaciones costeras y olas de calor".
"Necesitamos que las herramientas que empleamos para predecir estos efectos sean lo más precisas posible, y hemos comprobado que actualmente no es así", afirma la autora principal, la Dra. Laura Cimoli, del Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica (DAMTP) de la Universidad de Cambridge.
El equipo evaluó la precisión de los modelos climáticos utilizando las concentraciones de CFC (clorofluorocarbonos). Los investigadores rastrearon la distancia y la velocidad a la que se desplazaron los CFC durante los últimos 60 años, midiendo su concentración y profundidad.
Algunas masas de agua profunda transportaron CFC desde la Antártida hasta el Pacífico central y el norte del océano Índico en apenas cuatro décadas. Durante su recorrido, los CFC también se mezclan con otras masas de agua. La turbulencia es el factor clave que determina qué cantidad de trazadores, calor y carbono queda atrapada en las profundidades oceánicas y durante cuánto tiempo.
Otra prueba consistió en inyectar colorante en las profundidades oceánicas, en ubicaciones y profundidades conocidas, para seguir su desplazamiento. En la fosa de Rockall, cerca del Reino Unido, el colorante ascendió hasta 100 metros al día, una velocidad unas 10,000 veces superior a la prevista por los modelos.
Turbulencia oceánica
Los resultados de los modelos a menudo diferían considerablemente de los datos obtenidos mediante observación. El coautor, profesor Colm-cille Caulfield del DAMTP, afirma: "Esto demuestra que los modelos climáticos no captan de manera fiable los efectos clave de la turbulencia en las profundidades oceánicas".
"Para que estos modelos sean más útiles para los responsables de la toma de decisiones, debemos comprender mucho mejor los procesos físicos fundamentales subyacentes, desarrollar mejores aproximaciones que capturen todos esos procesos de forma computacionalmente eficiente, y que puedan integrarse fácilmente en los modelos climáticos, así como validar y acotar los resultados de dichas aproximaciones utilizando muchos más datos observacionales. Todos los aspectos de este proceso se ven ahora amenazados debido a los recortes en los presupuestos científicos".
La investigación oceánica a escala mundial de este tipo corre peligro. En mayo, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. anunció la desmantelación de la Ocean Observatories Initiative (Iniciativa de Observatorios Oceánicos), una red de observación oceánica valorada en 368 millones de dólares que suministra datos oceanográficos esenciales en todo el planeta, aunque dicha decisión fue revocada recientemente.
Los cambios en los patrones de turbulencia están afectando al clima, por lo que la monitorización del océano resulta imperativa. Si los nutrientes no ascienden desde las profundidades oceánicas hasta la superficie, las cadenas alimentarias marinas se rompen, lo que provoca el colapso de las pesquerías. La forma en que el calor se transfiere de las aguas profundas a las más superficiales, y viceversa influye en el deshielo del Ártico y la Antártida, afectando así al aumento del nivel del mar, a la intensidad de las tormentas y a los niveles de inundación.
"El océano profundo puede interactuar con la atmósfera en escalas de tiempo breves, y necesitamos herramientas fiables que nos ayuden a medir dicha interacción", señala el coautor, profesor Alberto Naveira Farabato, de la Universidad de Southampton.
Referencia de la noticia
Laura Cimoli et al.. Climatic reach of small-scale turbulence in the ocean interior.