Una reconstrucción circumpolar revela que el volumen del Agua de Fondo Antártica disminuyó alrededor de un 3 % entre 2002 y 2023, mientras la velocidad de contracción se multiplicó por cuatro después de 2015.
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Eduardo Schmitz
La capa más profunda del océano Austral se está reduciendo con mayor rapidez de la que los científicos habían calculado. Una nueva investigación muestra que el Agua de Fondo Antártica, una masa de agua extremadamente fría y densa que impulsa una parte esencial de la circulación oceánica mundial, perdió aproximadamente el 3 % de su volumen circumpolar entre 2002 y 2023.
El ritmo de disminución también se aceleró de manera pronunciada durante la última década. Después de 2015, la contracción avanzó a una velocidad cuatro veces mayor que la tendencia observada durante el conjunto del periodo analizado.
El estudio, publicado en la revista científica Geophysical Research Letters, fue dirigido por James Wyatt, investigador de la Asociación del Programa Antártico Australiano de la Universidad de Tasmania.
Los resultados ofrecen la primera reconstrucción integral de los cambios experimentados por esta masa de agua alrededor de todo el continente antártico. La investigación combinó mediciones satelitales, observaciones directas realizadas desde barcos y datos recopilados por instrumentos autónomos en el océano.
Una masa de agua que llena hasta el 40 % del océano mundial
El Agua de Fondo Antártica, conocida científicamente por las siglas AABW, se forma alrededor de la Antártida cuando el agua superficial se enfría, aumenta su salinidad, adquiere mayor densidad y se hunde hacia las profundidades.
Una vez formada, esta masa se desplaza lentamente por las principales cuencas oceánicas y puede llegar a ocupar hasta el 40 % del volumen global de los océanos.
Su movimiento constituye una parte fundamental de la circulación oceánica profunda, el sistema planetario de corrientes que redistribuye calor, oxígeno, nutrientes y carbono entre distintas regiones y profundidades.
El proceso comienza en áreas específicas del continente helado, especialmente en los mares de Ross y Weddell. Allí se producen las condiciones necesarias para que el agua alcance una densidad suficiente y descienda al fondo, como ocurre en la formación de las aguas profundas antárticas.
Al transportar oxígeno hacia las zonas abisales y almacenar grandes cantidades de calor y carbono, el Agua de Fondo Antártica actúa como un amortiguador frente al calentamiento global.
Una reconstrucción de todo el océano Austral
La observación de las aguas más profundas representa uno de los mayores desafíos de la oceanografía. Las regiones cercanas al fondo marino son difíciles de alcanzar, están sometidas a condiciones extremas y cuentan con menos mediciones que las capas superiores.
Para superar estas limitaciones, el equipo desarrolló un modelo denominado SatGEM-2. Esta herramienta combina las observaciones de la altura de la superficie marina obtenidas mediante satélites con mediciones realizadas dentro del océano.
El conjunto de datos incorpora observaciones recopiladas por barcos y flotadores durante el último siglo. Esa información permite calibrar el modelo y reconstruir los cambios en el volumen y las propiedades de las masas de agua alrededor de la Antártida.
La técnica ofrece una visión casi completa de la columna de agua del océano Austral, incluso en áreas donde existen pocas mediciones directas.
El nuevo sistema también puede aportar actualizaciones frecuentes sobre la cantidad de calor almacenada en el océano y sobre las zonas concretas donde se produce el calentamiento.
El volumen disminuyó de forma continua desde 2002
Los resultados muestran que el Agua de Fondo Antártica perdió volumen de manera sostenida desde 2002. Para 2023, la reducción acumulada equivalía aproximadamente al 3 % de la cantidad circumpolar registrada al comienzo del periodo.
La disminución no avanzó a una velocidad constante. Desde 2015, el ritmo de contracción fue cuatro veces mayor que la tendencia promedio de largo plazo.
James Wyatt explicó que el debilitamiento afecta al conjunto del continente, aunque algunas regiones están cambiando con mayor rapidez que otras.
La pérdida más intensa se produjo en el sector del mar de Weddell, una de las principales regiones donde se forma el agua profunda.
Esta reducción coincide con observaciones anteriores que ya habían documentado una contracción y un calentamiento de las aguas profundas del Weddell. Un análisis previo encontró que el volumen de agua profunda de esa región había disminuido considerablemente durante varias décadas.
El agua profunda también se calienta y pierde oxígeno
La reducción del volumen no es el único cambio registrado. Las observaciones muestran que el Agua de Fondo Antártica también está aumentando su temperatura y disminuyendo su salinidad.
Además, transporta menos oxígeno hacia las zonas más profundas del océano. Esta modificación puede afectar a los organismos que habitan ambientes abisales y dependen del suministro procedente de las aguas superficiales.
El calentamiento y la disminución de la salinidad reducen la densidad del agua, dificultando que se hunda y alcance el fondo.
Cuando se forma una menor cantidad de agua profunda, también disminuye la ventilación del océano interior. Esto altera el transporte de oxígeno, carbono y nutrientes a través de las distintas capas.
Los cambios observados proporcionan evidencias de que el calentamiento global ya está modificando las regiones más profundas del planeta, aunque estos ambientes se encuentren alejados de la atmósfera y de las actividades humanas directas.
El deshielo aporta más agua dulce al océano
La explicación más probable para la contracción es el aumento de la entrada de agua dulce procedente del derretimiento de las plataformas de hielo, junto con los cambios en la formación del hielo marino.
El agua dulce reduce la salinidad del océano superficial. Al contener menos sal, el agua se vuelve menos densa y tiene mayores dificultades para hundirse hasta el fondo.
La formación de hielo marino desempeña una función importante en este proceso. Cuando el agua del océano se congela, gran parte de la sal queda fuera de los cristales y se concentra en el líquido circundante.
Esta agua fría y salada alcanza una elevada densidad y desciende. Si se forma menos hielo marino o aumenta la cantidad de agua dulce procedente del deshielo, el mecanismo pierde intensidad.
Investigaciones sobre antiguas transiciones climáticas han mostrado que el deshielo antártico puede intensificar la estratificación del océano Austral y modificar la circulación profunda durante periodos prolongados.
La circulación oceánica regula el clima del planeta
Las corrientes profundas forman parte de una gran circulación global que conecta los océanos Atlántico, Pacífico, Índico y Austral.
Este movimiento transporta calor desde las regiones tropicales hacia latitudes más frías y devuelve aguas profundas hacia otras partes del planeta.
La circulación también absorbe parte del exceso de calor generado por el aumento de los gases de efecto invernadero. Los océanos han almacenado la mayor parte del calentamiento adicional provocado por las actividades humanas.
El Agua de Fondo Antártica ayuda igualmente a retirar dióxido de carbono de la atmósfera y conservarlo durante largos periodos en las profundidades oceánicas.
Una disminución de su formación puede cambiar la velocidad y la distribución del almacenamiento de calor y carbono, con consecuencias para la evolución futura del clima.
Consecuencias para los ecosistemas profundos
La reducción del transporte de oxígeno representa una preocupación para los ecosistemas del fondo marino. Muchos organismos abisales dependen de la ventilación producida por el hundimiento de aguas superficiales.
Una menor renovación puede reducir la disponibilidad de oxígeno y modificar la distribución de nutrientes, afectando a microorganismos, invertebrados y otras especies adaptadas a las profundidades.
Los cambios en la circulación también pueden alterar la productividad biológica de las capas superiores al modificar el retorno de nutrientes desde las regiones profundas.
La investigación no establece todavía cuáles serán los efectos ecológicos concretos en cada cuenca oceánica. Sin embargo, confirma que el sistema encargado de conectar y ventilar los océanos está perdiendo intensidad.
El sector del mar de Weddell registra la mayor reducción
Aunque la disminución ocurre alrededor de toda la Antártida, el sector del mar de Weddell concentra el cambio más pronunciado.
Esta región es uno de los principales lugares de producción de Agua de Fondo Antártica. Los vientos, la formación de hielo marino, las plataformas de hielo y la circulación regional interactúan para crear aguas suficientemente frías y saladas.
Las alteraciones en cualquiera de estos elementos pueden reducir el volumen que alcanza las profundidades.
El mar de Weddell ya había mostrado señales de calentamiento, disminución de salinidad y pérdida de volumen en sus capas profundas. La nueva reconstrucción demuestra que esos cambios forman parte de una tendencia circumpolar más amplia.
Una vigilancia casi en tiempo real
SatGEM-2 permite seguir los cambios del océano Austral con una frecuencia mucho mayor que las campañas tradicionales realizadas desde barcos.
Las expediciones oceanográficas siguen siendo indispensables porque aportan las mediciones directas necesarias para calibrar y validar el modelo.
Los flotadores autónomos también recopilan datos sobre temperatura, salinidad y presión mientras se desplazan por distintas profundidades.
La combinación de estos registros con los satélites permite reconstruir áreas donde existen grandes vacíos de observación.
Una vigilancia más frecuente ayudará a determinar cuánto calor almacena el océano Austral, dónde se concentra el calentamiento y cómo estos cambios influyen sobre las plataformas de hielo y el aumento del nivel del mar.
Las zonas cubiertas por hielo siguen siendo un desafío
El sistema ya cubre la mayor parte del océano Austral, pero todavía presenta limitaciones en las regiones cubiertas por hielo marino.
Los satélites no pueden medir directamente la altura de la superficie oceánica cuando esta se encuentra oculta bajo una capa de hielo.
Los investigadores pretenden ampliar las estimaciones a esas áreas mediante nuevas técnicas y observaciones complementarias.
La continuidad de las mediciones desde barcos, flotadores y satélites será esencial para mantener la fiabilidad del modelo y detectar posibles aceleraciones futuras.
Las zonas polares permanecen entre las regiones menos observadas del planeta, pese a que sus cambios pueden propagarse por todo el sistema climático.
El deshielo puede generar retroalimentaciones oceánicas
La interacción entre el océano y la capa de hielo puede producir procesos de retroalimentación. El agua dulce del deshielo reduce la formación de agua profunda y aumenta la estratificación de las capas superiores.
Una estratificación más intensa puede dificultar la mezcla vertical y favorecer la permanencia de aguas relativamente cálidas bajo la superficie.
Estas aguas pueden alcanzar plataformas y glaciares, incrementar el derretimiento y liberar todavía más agua dulce.
Estudios realizados en la Antártida Oriental han identificado retroalimentaciones capaces de extender el deshielo entre diferentes regiones mediante la circulación del océano Austral.
Estos mecanismos muestran que una alteración localizada puede producir consecuencias en sectores alejados del punto donde comenzó.
Implicaciones para el nivel del mar
El Agua de Fondo Antártica no determina directamente el nivel del mar, pero sus cambios están conectados con el calentamiento oceánico y la pérdida de hielo continental.
El océano Austral transporta calor hacia las plataformas de hielo y los márgenes de la capa antártica. Una modificación de las corrientes puede cambiar las regiones donde se concentra ese calor.
El calentamiento del agua contribuye además a la expansión térmica del océano, uno de los componentes del aumento global del nivel del mar.
El modelo permitirá rastrear con mayor precisión dónde se almacena el calor y cómo su distribución influye sobre el derretimiento de la Antártida.
Una señal profunda del cambio climático
Los autores consideran que la reducción del Agua de Fondo Antártica constituye una de las evidencias más claras de que el cambio climático ya está afectando las capas más profundas del océano.
El aumento de agua dulce, la menor formación de hielo marino, el calentamiento y la pérdida de oxígeno forman un conjunto de señales coherentes.
La tendencia no se limita a una única bahía o sector del continente, sino que aparece alrededor de toda la Antártida.
La aceleración observada desde 2015 indica que el sistema puede responder con rapidez a las modificaciones de la superficie, pese a la lentitud característica de las corrientes abisales.
La continuidad de las observaciones determinará si la contracción mantiene este ritmo y permitirá evaluar sus consecuencias para el transporte de calor, el almacenamiento de carbono, la ventilación oceánica y el clima mundial.
Fuente(s) referenciales
Phys.org: Antarctic change drives slowdown of global ocean circulation
