El agujero en el hielo marino en la costa antártica visto por un satélite de la NASA el 25 de septiembre de 2017. NASA Worldview / NASA Blue Marble.
El hielo de invierno en la superficie del mar de Weddell de la Antártida desarrolla de vez en cuando un enorme agujero. Esos agujeros son fenómenos conocidos con el nombre de polinias, palabra rusa que significa aproximadamente "agujero en el hielo”.
El mar de Weddell, descubierto en 1823, es una amplia porción del océano Atlántico Sur en la Antártida, dentro del área también conocida como océano Antártico. Tiene 2.000 kilómetros de ancho y cubre un área marina de 2.800 millones de kilómetros cuadrados.
En agosto de 2016, la NASA detectó un agujero de 33.000 kilómetros cuadrados que estuvo abierto durante tres semanas. En 2017, científicos de la Universidad de Toronto observaron otro agujero con una superficie de 78.000 kilómetros.
No era la primera vez. Anteriores polinias fueron observadas en el mar de Weddel en 1974, 1975 y 1976, cuando un área del tamaño de Nueva Zelanda se mantuvo libre de hielo durante tres inviernos antárticos consecutivos, a pesar de que las temperaturas del aire estaban muy por debajo del punto de congelación. Más de 40 años después han vuelto a aparecer.
Ahora, un estudio realizado en colaboración con investigadores del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, ha combinado imágenes satelitales de la cubierta de hielo marino y datos recopilados por robots y sensores, para comprender mejor el fenómeno.
La investigación, liderada por la Universidad de Washington (UW), ha descubierto por qué estos agujeros aparecen solo algunos años y qué papel podrían desempeñar en la mayor circulación oceánica. Los resultados se publican en la revista Nature.
Combinación de factores
"Pensamos que un gran agujero en el hielo marino, conocido como polinia, era algo raro, tal vez un proceso que se había extinguido. Pero los eventos en 2016 y 2017 nos obligaron a reevaluar eso", señala el autor principal, Ethan Campbell, en un comunicado.
"Las observaciones muestran que las polinias recientes se abrieron a partir de una combinación de factores: uno de ellos es la inusual situación del océano y el otro una serie de tormentas muy intensas que se arremolinaron sobre el mar de Weddell, con vientos casi huracanados".
Una polinia puede formarse cerca de la costa cuando el viento empuja al hielo. Pero también puede aparecer lejos de la costa y permanecer allí durante semanas o meses, donde actúa como un oasis para que los pingüinos, las ballenas y las focas emerjan y respiren.
"Este estudio muestra que esta polinia es en realidad causada por una serie de factores que todos tienen que alinearse para que ocurra", añade el coautor Stephen Riser, profesor de oceanografía de la Universidad de Washington. "En un año cualquiera, puedes ver que ocurren varias de estas cosas, pero a menos que las observes todas, no obtienes una polinia".
El estudio demuestra que cuando los vientos que rodean la Antártida se acercan a la costa, promueven una mezcla más fuerte de las aguas al Este del Mar de Weddel, aumentando su salinidad.
Las fuertes tormentas de invierno hacen el resto: provocan que las aguas más cálidas suban hasta la superficie, donde son enfriadas y provocan su hundimiento, así como la subida de nuevas corrientes de agua más cálida, que impide la formación de hielo y provoca la apertura de los agujeros en el hielo antártico.
El mar de Weddell, descubierto en 1823, es una amplia porción del océano Atlántico Sur en la Antártida, dentro del área también conocida como océano Antártico. Tiene 2.000 kilómetros de ancho y cubre un área marina de 2.800 millones de kilómetros cuadrados.
En agosto de 2016, la NASA detectó un agujero de 33.000 kilómetros cuadrados que estuvo abierto durante tres semanas. En 2017, científicos de la Universidad de Toronto observaron otro agujero con una superficie de 78.000 kilómetros.
No era la primera vez. Anteriores polinias fueron observadas en el mar de Weddel en 1974, 1975 y 1976, cuando un área del tamaño de Nueva Zelanda se mantuvo libre de hielo durante tres inviernos antárticos consecutivos, a pesar de que las temperaturas del aire estaban muy por debajo del punto de congelación. Más de 40 años después han vuelto a aparecer.
Ahora, un estudio realizado en colaboración con investigadores del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, ha combinado imágenes satelitales de la cubierta de hielo marino y datos recopilados por robots y sensores, para comprender mejor el fenómeno.
La investigación, liderada por la Universidad de Washington (UW), ha descubierto por qué estos agujeros aparecen solo algunos años y qué papel podrían desempeñar en la mayor circulación oceánica. Los resultados se publican en la revista Nature.
Combinación de factores
"Pensamos que un gran agujero en el hielo marino, conocido como polinia, era algo raro, tal vez un proceso que se había extinguido. Pero los eventos en 2016 y 2017 nos obligaron a reevaluar eso", señala el autor principal, Ethan Campbell, en un comunicado.
"Las observaciones muestran que las polinias recientes se abrieron a partir de una combinación de factores: uno de ellos es la inusual situación del océano y el otro una serie de tormentas muy intensas que se arremolinaron sobre el mar de Weddell, con vientos casi huracanados".
Una polinia puede formarse cerca de la costa cuando el viento empuja al hielo. Pero también puede aparecer lejos de la costa y permanecer allí durante semanas o meses, donde actúa como un oasis para que los pingüinos, las ballenas y las focas emerjan y respiren.
"Este estudio muestra que esta polinia es en realidad causada por una serie de factores que todos tienen que alinearse para que ocurra", añade el coautor Stephen Riser, profesor de oceanografía de la Universidad de Washington. "En un año cualquiera, puedes ver que ocurren varias de estas cosas, pero a menos que las observes todas, no obtienes una polinia".
El estudio demuestra que cuando los vientos que rodean la Antártida se acercan a la costa, promueven una mezcla más fuerte de las aguas al Este del Mar de Weddel, aumentando su salinidad.
Las fuertes tormentas de invierno hacen el resto: provocan que las aguas más cálidas suban hasta la superficie, donde son enfriadas y provocan su hundimiento, así como la subida de nuevas corrientes de agua más cálida, que impide la formación de hielo y provoca la apertura de los agujeros en el hielo antártico.
El cambio climático, presente
El nuevo estudio plantea que las polinias tienden a aumentar como consecuencia del cambio climático porque muchos modelos muestran que los vientos que rodean a la Antártida se harán más fuertes y se acercarán más a la costa, animando a repetir el ciclo conocido en el Mar de Weddell.
Destaca al respecto que las polinias tienen un doble efecto sobre el cambio climático. Por un lado, porque alteran a las aguas profundas antárticas e impactan a otras corrientes oceánicas importantes.
Por otro lado, porque las aguas profundas que emergen al calentarse contienen carbono procedente de formas de vida antiguas, y puede ser liberado aumentando así el calentamiento global que ha cambiado la dinámica oceánica antártica.
El nuevo estudio plantea que las polinias tienden a aumentar como consecuencia del cambio climático porque muchos modelos muestran que los vientos que rodean a la Antártida se harán más fuertes y se acercarán más a la costa, animando a repetir el ciclo conocido en el Mar de Weddell.
Destaca al respecto que las polinias tienen un doble efecto sobre el cambio climático. Por un lado, porque alteran a las aguas profundas antárticas e impactan a otras corrientes oceánicas importantes.
Por otro lado, porque las aguas profundas que emergen al calentarse contienen carbono procedente de formas de vida antiguas, y puede ser liberado aumentando así el calentamiento global que ha cambiado la dinámica oceánica antártica.
Referencia
Antarctic offshore polynyas linked to Southern Hemisphere climate anomalies. Ethan C. Campbell, et al. Nature (2019).DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1294-0
Antarctic offshore polynyas linked to Southern Hemisphere climate anomalies. Ethan C. Campbell, et al. Nature (2019).DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1294-0