Investigadores de la Universidad de Bonn combinaron datos de satélites y boyas Argo para reconstruir dos décadas de calentamiento oceánico y detectar diferencias regionales importantes frente a otras estimaciones.
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Karem Díaz S.
Los océanos no están absorbiendo el exceso de calor del planeta de manera uniforme. Una nueva metodología desarrollada por investigadores de la Universidad de Bonn, junto con científicos de la Universidad de Twente y la Universidad de Hamburgo, permitió reconstruir la evolución del contenido térmico oceánico entre 2005 y 2024 mediante una combinación de observaciones satelitales y mediciones realizadas directamente en el mar.
El trabajo, publicado en la revista científica Earth System Science Data, muestra que las estimaciones obtenidas para el conjunto del océano global concuerdan razonablemente con otros registros disponibles. Sin embargo, al analizar por separado las grandes cuencas oceánicas aparecen diferencias importantes entre conjuntos de datos y métodos de estimación, lo que subraya la dificultad de determinar con precisión dónde se acumula el calor dentro del sistema marino.
La investigación adquiere especial relevancia porque alrededor del 90 % del exceso de calor acumulado en el sistema terrestre termina almacenado en los océanos. Esa enorme reserva energética convierte al contenido de calor oceánico en uno de los indicadores fundamentales para seguir el cambio climático, una señal que complementa los récords recientes de temperatura y acumulación de calor en los océanos.
Satélites y boyas reconstruyen el calor de todo el océano
El método desarrollado por el equipo se denomina GAAMR, por sus siglas en inglés, y combina tres fuentes principales de información: mediciones de gravedad de las misiones GRACE y GRACE-FO, observaciones de altura del nivel del mar mediante altimetría satelital y perfiles de temperatura y salinidad obtenidos por el sistema internacional de boyas Argo.
La combinación es importante porque cada sistema observa una parte diferente del problema. Los altímetros registran con gran precisión los cambios en el nivel del mar, mientras que GRACE y GRACE-FO permiten estimar modificaciones en la masa oceánica. Las boyas Argo, por su parte, proporcionan mediciones directas de las propiedades del agua a diferentes profundidades.
Cuando el océano se calienta, el agua se expande. Esa expansión térmica contribuye al aumento del nivel del mar, pero no es su única causa: el aporte de agua procedente del deshielo de glaciares y capas de hielo también incrementa el volumen oceánico. Separar ambos componentes permite utilizar el nivel del mar como una señal indirecta del calentamiento.
Esta relación entre temperatura, masa y altura del océano es especialmente relevante para comprender el riesgo costero. Investigaciones anteriores han mostrado que la redistribución de la masa oceánica y otros procesos físicos pueden modificar regionalmente el aumento del nivel del mar, de modo que una media global no describe necesariamente lo que sucede en cada cuenca o litoral.
El Pacífico lideró la absorción de calor entre 2005 y 2024
Para el período comprendido entre enero de 2005 y diciembre de 2024, el nuevo método calculó una absorción global de calor oceánico de 0,62 vatios por metro cuadrado. El resultado se encuentra dentro del rango de otras estimaciones elaboradas a partir de observaciones Argo, reanálisis oceánicos, técnicas geodésicas y evaluaciones del balance energético terrestre.
La distribución regional resulta particularmente reveladora. El Pacífico aportó 0,23 W/m² al valor global, seguido por el Índico con 0,20 W/m² y el Atlántico con 0,13 W/m². Las contribuciones calculadas para el océano Austral y el Ártico fueron considerablemente menores, de 0,02 y 0,01 W/m² respectivamente, mientras que otras áreas oceánicas sumaron aproximadamente 0,03 W/m².
Estos valores no significan que cada océano se caliente permanentemente al mismo ritmo. El estudio identifica cambios sustanciales en la distribución temporal del calor. Entre 2005 y 2015, por ejemplo, el Índico presentó una absorción especialmente intensa asociada al transporte de energía desde el Pacífico. Posteriormente, el presupuesto térmico se distribuyó de manera más equilibrada entre las principales cuencas.
La redistribución es una pieza esencial del sistema climático porque el océano transporta energía a enormes distancias. De ahí la importancia de investigaciones dedicadas a observar cómo el cambio climático puede modificar la circulación del Atlántico y, con ella, el movimiento de calor entre distintas regiones.
Las diferencias regionales exponen los límites de una única media global
Una de las principales aportaciones del trabajo es evitar el uso de un único coeficiente constante para convertir los cambios asociados a la expansión térmica del nivel del mar en estimaciones de contenido de calor. La eficiencia con la que el agua se expande depende de sus condiciones físicas y varía tanto geográfica como temporalmente.
Según los investigadores, aplicar un mismo factor global puede funcionar razonablemente bien para estimaciones planetarias, pero introduce mayores dificultades cuando se intenta estudiar una cuenca determinada. GAAMR utiliza patrones espaciales diferenciados y los ajusta mediante las observaciones disponibles, lo que permite representar mejor esas variaciones regionales.
La comparación entre diferentes conjuntos de datos revela precisamente que las discrepancias aumentan cuando el análisis pasa de la escala global a la regional. La Universidad de Bonn informó que, en determinadas cuencas, las diferencias respecto de simulaciones de modelos pueden situarse incluso en porcentajes de dos dígitos.
El resultado no implica que los modelos climáticos fallen globalmente. De hecho, el balance planetario obtenido por el nuevo procedimiento es ampliamente consistente con otras estimaciones. La diferencia aparece principalmente al intentar establecer exactamente cuánto calor corresponde a cada región y cómo se transfiere entre cuencas.
El océano profundo sigue siendo una pieza difícil de observar
Las boyas Argo transformaron la vigilancia oceánica al proporcionar miles de perfiles de temperatura y salinidad, pero la observación directa continúa teniendo limitaciones espaciales y de profundidad. La combinación con técnicas geodésicas permite aprovechar señales que abarcan prácticamente todo el océano y complementar las mediciones realizadas desde el agua.
Esta necesidad de observar los procesos bajo la superficie también aparece en otras investigaciones. El estudio de la turbulencia del océano profundo y su capacidad para redistribuir calor, carbono y nutrientes ha mostrado que procesos de pequeña escala pueden tener consecuencias climáticas en períodos mucho más cortos de lo que se suponía.
Los autores de la nueva investigación destacan además que la absorción y redistribución de calor puede cambiar considerablemente en pocos años. Por esa razón, una serie de observaciones prolongada resulta indispensable para distinguir tendencias climáticas de fluctuaciones temporales y para comprobar cómo evolucionan las distintas cuencas.
Un conjunto de datos mensual para estudiar el calentamiento marino
Además de presentar el método, el equipo puso a disposición de la comunidad científica mapas mensuales del contenido de calor oceánico con una resolución espacial de 0,25 grados y sus correspondientes estimaciones de incertidumbre. El conjunto cubre el período 2005–2024 y permite estudiar tanto la evolución global como los patrones regionales.
La información puede ayudar a investigar fenómenos relacionados con el nivel del mar, la circulación oceánica y las olas de calor marinas. Estas últimas se desarrollan sobre un sistema que ya presenta temperaturas excepcionalmente elevadas: durante 2026 se han documentado nuevos máximos de temperatura superficial oceánica y una persistente acumulación de energía en el mar.
Los investigadores quieren extender ahora el análisis hacia décadas anteriores. El desafío será mayor porque la disponibilidad de observaciones satelitales disminuye antes de 1993. Para reconstruir esos períodos será necesario incorporar registros históricos y desarrollar estrategias que permitan trabajar con una cobertura menos completa.
El equipo también prevé incorporar observaciones de nuevas misiones gravitacionales, entre ellas GRACE-C y la misión europea NGGM. Mantener simultáneamente los sistemas satelitales y las redes de observación directa será decisivo para seguir midiendo no solamente cuánto se calienta el océano global, sino también dónde se almacena esa energía y cómo se desplaza entre las grandes cuencas del planeta.
Fuentes referenciales:
Earth System Science Data — estudio científico original
Universidad de Bonn
Phys.org
