Estas lentas perturbaciones planetarias desplazan la termoclina y favorecen el transporte de nutrientes hacia organismos marinos que no pueden buscar alimento
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Camila Herrera R.
Las ondas oceánicas de Rossby atraviesan grandes extensiones del planeta transportando energía y modificando la distribución de nutrientes, temperatura y organismos microscópicos. Aunque resultan prácticamente imperceptibles desde un barco, sus efectos pueden alcanzar ecosistemas situados a miles de kilómetros y contribuir al abastecimiento de especies marinas que permanecen fijas al fondo.
Corales, esponjas, bivalvos y otros organismos sésiles no pueden desplazarse para buscar alimento. Su supervivencia depende de que las corrientes acerquen plancton, partículas orgánicas, oxígeno y nutrientes hasta el lugar donde viven. Las ondas de Rossby participan en ese reparto al alterar el movimiento de las masas de agua y la profundidad de las capas oceánicas.
El fenómeno no debe confundirse con las olas producidas por el viento que rompen en la costa. Se trata de ondulaciones de escala planetaria, con longitudes que pueden abarcar cientos o miles de kilómetros y periodos de propagación de meses o años.
La rotación terrestre origina estas ondas planetarias
Las ondas de Rossby aparecen tanto en la atmósfera como en los océanos. Su origen se relaciona con la rotación de la Tierra y con la variación del efecto de Coriolis según la latitud. La conservación de la vorticidad potencial obliga a las masas de agua a ajustar su movimiento cuando se desplazan hacia el norte o el sur.
Ese ajuste genera grandes ondulaciones que, en el océano, suelen propagarse hacia el oeste. Su desplazamiento es mucho más lento que el de las olas superficiales: una onda puede tardar meses en cruzar una zona tropical y varios años en recorrer una cuenca en latitudes más altas.
Las perturbaciones pueden comenzar por cambios persistentes en el viento, variaciones de presión sobre la superficie marina o interacciones entre el océano y la atmósfera. Una vez formadas, comunican alteraciones de una región a otra y reorganizan lentamente la estructura interna del agua.
Las ondas atmosféricas del mismo tipo también influyen en el clima. Investigaciones sobre las teleconexiones que mantienen masas cálidas en el Pacífico nororiental muestran cómo los patrones planetarios pueden transmitir perturbaciones entre territorios muy alejados.
Una señal pequeña en la superficie y enorme bajo el agua
En la superficie, una onda oceánica de Rossby puede producir cambios de altura de apenas unos centímetros. Esa escasa amplitud explica por qué pasó inadvertida durante buena parte de la historia de la oceanografía y por qué no puede observarse directamente como una ola convencional.
Bajo la superficie, sin embargo, la misma perturbación puede desplazar decenas de metros la termoclina, la zona de transición que separa las aguas superficiales relativamente cálidas de las capas profundas más frías. Este movimiento modifica la profundidad a la que se encuentran nutrientes, plancton y determinadas condiciones de temperatura.
La altimetría satelital permitió detectar estas ondas al medir con precisión las pequeñas variaciones en el nivel del mar. Al comparar observaciones sucesivas, los científicos pueden seguir su propagación a través de las cuencas y estudiar sus efectos sobre la circulación oceánica.
Los datos obtenidos desde el espacio complementan otras herramientas, como boyas, flotadores autónomos, vehículos submarinos y modelos numéricos. Este seguimiento se relaciona con nuevos métodos para rastrear el carbono oceánico mediante observaciones satelitales.
El movimiento de la termoclina modifica los nutrientes disponibles
La mayor parte de la producción biológica marina se concentra en la zona iluminada por el Sol. Allí, el fitoplancton realiza la fotosíntesis y sostiene las primeras etapas de numerosas redes alimentarias. Su crecimiento, sin embargo, depende de nutrientes como nitrato, fosfato, hierro y silicato, que pueden escasear en las aguas superficiales.
Cuando una onda de Rossby eleva la termoclina, las aguas ricas en nutrientes pueden acercarse a la superficie y favorecer la productividad del fitoplancton. Cuando la hunde, la distancia entre esos nutrientes y la zona iluminada puede aumentar, limitando temporalmente su disponibilidad.
El efecto no es igual en todas las regiones. Depende de la dirección de la onda, la profundidad del océano, las corrientes locales, la estación y la estructura previa de las masas de agua. Por ello, estas ondas pueden estimular la producción biológica en determinados lugares y reducirla en otros.
La disponibilidad de fitoplancton resulta especialmente importante ante señales como la disminución del plancton detectada en el Atlántico nororiental. Los cambios en la base de la red trófica pueden propagarse hacia peces, aves y mamíferos marinos.
El alimento llega hasta organismos anclados al fondo
Muchos animales marinos viven adheridos a rocas, arrecifes o sedimentos durante toda su etapa adulta. Incapaces de perseguir activamente sus fuentes de alimento, capturan las partículas y microorganismos transportados por el agua que circula a su alrededor.
Para estas comunidades, la corriente funciona como un sistema de reparto. Una variación en su velocidad, dirección o contenido puede determinar cuánto alimento reciben, cuánto oxígeno alcanza sus tejidos y con qué eficacia eliminan residuos metabólicos.
Las ondas de Rossby no entregan partículas individualmente ni actúan como una corriente aislada. Su importancia reside en que reorganizan las condiciones físicas que controlan el transporte: desplazan capas de agua, modifican gradientes y pueden favorecer la formación o el movimiento de remolinos.
Estos remolinos redistribuyen nutrientes y organismos a escalas menores, conectando aguas profundas con regiones superficiales y zonas oceánicas con márgenes continentales. La combinación entre ondas, corrientes, mareas y turbulencia determina finalmente qué materiales llegan a cada ecosistema.
La turbulencia completa el transporte vertical
Las ondas planetarias actúan principalmente a gran escala, pero el suministro de nutrientes también necesita mecanismos capaces de mover materiales entre capas. La turbulencia, los afloramientos y los remolinos cumplen esa función vertical y acercan sustancias profundas hasta la zona donde pueden ser utilizadas.
El papel de esos movimientos ha cobrado relevancia con investigaciones sobre la turbulencia oculta del océano profundo y su influencia sobre el clima. Los procesos pequeños y difíciles de medir pueden condicionar el transporte de calor, carbono, oxígeno y nutrientes.
La interacción entre escalas impide atribuir la productividad de un ecosistema a un único fenómeno. Una onda de Rossby puede elevar la termoclina, pero el aprovechamiento biológico dependerá también de la mezcla local, la luz disponible y las necesidades de las especies presentes.
Las ondas también redistribuyen calor y carbono
Además de influir sobre los nutrientes, las ondas de Rossby desplazan anomalías de temperatura y contribuyen a comunicar cambios entre distintas zonas del océano. Esa capacidad interviene en la evolución de fenómenos climáticos y en la forma en que las cuencas almacenan y liberan calor.
El transporte de plancton y nutrientes también se relaciona con el ciclo del carbono. El fitoplancton captura dióxido de carbono durante la fotosíntesis y una parte de la materia producida desciende hacia capas profundas después de ser consumida o al morir los organismos.
Alterar la posición de la termoclina y la productividad biológica puede modificar ese intercambio, aunque la respuesta depende de numerosos procesos físicos y ecológicos. Los modelos oceánicos deben representar estas interacciones para estimar cómo cambiarán los ecosistemas y la capacidad del mar para absorber carbono.
Las incertidumbres forman parte de los grandes interrogantes científicos sobre el océano ante el cambio climático, especialmente en relación con las corrientes, el plancton y la respuesta de los ecosistemas.
El calentamiento puede alterar las rutas del reparto marino
El cambio climático modifica la temperatura del mar, los patrones de viento y la estratificación de las masas de agua. Como las ondas de Rossby dependen de esas condiciones, sus características y efectos biológicos también pueden cambiar.
Una estratificación más intensa dificulta el ascenso de nutrientes desde las profundidades. Si las ondas, los remolinos y la turbulencia no compensan esa separación, algunas regiones superficiales podrían recibir menos recursos para sostener la producción de fitoplancton.
Los impactos no serán uniformes. La velocidad de propagación, la amplitud y la influencia de las ondas varían con la latitud y las características de cada cuenca. Mejorar las observaciones permitirá determinar dónde pueden favorecer la productividad y dónde podrían reforzar condiciones pobres en nutrientes.
Comprender estos mecanismos resulta esencial para anticipar cambios en la biodiversidad, las pesquerías y el almacenamiento oceánico de carbono. Las ondas de Rossby demuestran que incluso los movimientos más lentos y discretos pueden conectar regiones distantes y sostener comunidades que dependen de que el alimento llegue hasta ellas.
Fuentes referenciales:
The Conversation
Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos
