Un estudio publicado en Geophysical Research Letters muestra cómo los cambios en la estratosfera alteraron los vientos, la temperatura superficial del mar y parte del comportamiento del hielo marino alrededor de la Antártida.
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Eduardo Schmitz
El Océano Austral ha sido durante décadas una anomalía dentro del sistema climático global. Mientras la mayor parte de los océanos superficiales del planeta se calentaron por el aumento de los gases de efecto invernadero, las aguas que rodean la Antártida mostraron una tendencia inesperada al enfriamiento durante finales del siglo XX y comienzos del siglo XXI.
Ese enfriamiento coincidió con un periodo en el que el hielo marino antártico se expandió brevemente antes de su descenso más reciente, un comportamiento que complicó la interpretación de las señales climáticas en la región. Una nueva investigación basada en modelos climáticos ayuda ahora a aclarar una parte de ese rompecabezas.
El estudio, publicado en Geophysical Research Letters, concluye que el agotamiento del ozono estratosférico sobre la Antártida, provocado por actividades humanas, probablemente desempeñó un papel importante en el enfriamiento de la superficie del Océano Austral entre 1982 y 2005.
El agujero de ozono cambió los vientos del sur
El agujero de ozono se formó principalmente por sustancias químicas fabricadas por el ser humano y liberadas durante el siglo XX. Su presencia enfría la baja estratosfera, la capa atmosférica situada por encima de la zona donde ocurre el tiempo meteorológico, y modifica el contraste de temperatura entre las regiones polares y los trópicos.
Ese cambio térmico altera la fuerza y la posición de los vientos del oeste que rodean la Antártida. Shouwei Li, de la Universidad de Princeton, y sus colegas encontraron que la pérdida de ozono fortaleció esos vientos y los desplazó hacia el continente antártico.
La modificación no quedó limitada a la atmósfera. Según los experimentos climáticos, los cambios en los vientos llegaron hasta la superficie del océano y alteraron la forma en que el viento mueve el agua marina. Ese mecanismo contribuyó a crear condiciones capaces de enfriar amplias zonas del Océano Austral.
El transporte de agua fría hacia el norte
Cuando los vientos del oeste se intensifican y se desplazan hacia el polo, también cambia la circulación superficial del océano. Un proceso clave es el transporte de Ekman, por el cual las aguas superficiales son empujadas por el viento y desviadas por la rotación de la Tierra.
En el hemisferio sur, ese efecto suele desplazar el agua superficial hacia el norte cuando los vientos del oeste se refuerzan. El estudio muestra que los cambios inducidos por el ozono aumentaron ese movimiento al sur de unos 46 grados de latitud sur.
Como resultado, el agua fría cercana a la Antártida fue transportada hacia latitudes más septentrionales, lo que ayudó a enfriar la superficie de buena parte del Océano Austral. Este proceso ofrece una explicación física para un enfriamiento que durante años pareció contradecir la tendencia general de calentamiento observada en otros océanos.
Otros mecanismos actuaron en sentido contrario. En algunas zonas, los intercambios de calor entre la atmósfera y el océano pudieron añadir calor a la superficie marina. Sin embargo, en el periodo analizado, ese calentamiento no fue suficiente para compensar el enfriamiento impulsado por los vientos.
Procesos ocultos bajo la superficie
La investigación también examina procesos más lentos bajo la capa de mezcla del océano, la zona superior del agua directamente afectada por el viento y las olas. Cuando los vientos se intensifican, pueden aumentar el afloramiento de aguas profundas hacia la superficie.
En el Océano Austral, esas aguas profundas pueden ser relativamente más cálidas que la superficie. Por eso, el afloramiento puede contribuir con el tiempo a un calentamiento parcial. Sin embargo, los modelos indican que ese efecto fue más débil y más lento que el enfriamiento inicial causado por el transporte horizontal de agua fría.
Los investigadores describen una respuesta en dos etapas: primero, un enfriamiento rápido provocado por el desplazamiento de aguas superficiales frías; después, un calentamiento más gradual y parcial vinculado a la mezcla vertical y al afloramiento.
Las simulaciones climáticas muestran que estos efectos opuestos no se cancelaron en escalas de varias décadas. La intensificación sostenida del transporte impulsado por el viento mantuvo al Océano Austral más frío de lo que habría estado bajo la influencia exclusiva de los gases de efecto invernadero.
Una pista para entender el hielo marino antártico
Una consecuencia de esa señal de enfriamiento aparece en el hielo marino. Los modelos sugieren que el enfriamiento asociado a la pérdida de ozono contribuyó a la expansión regional del hielo marino antártico, especialmente en áreas como el mar de Ross.
Ese resultado coincide con observaciones de crecimiento del hielo marino en ciertas zonas del Océano Austral durante la era satelital, incluso mientras las tendencias globales del hielo avanzaban en sentido opuesto. La evolución reciente del hielo marino antártico ha mostrado, sin embargo, fuertes cambios y descensos que siguen siendo objeto de investigación.
El efecto no fue uniforme. Algunas regiones mostraron aumentos del hielo marino, mientras otras registraron pérdidas. Ese patrón fragmentado refleja el equilibrio complejo entre cambios de viento, transporte de calor oceánico, temperatura, salinidad y retroalimentaciones regionales.
El estudio subraya además que la pérdida de ozono no basta por sí sola para explicar todas las variaciones observadas en el hielo marino antártico. Su papel fue relevante, pero actuó junto con otros factores climáticos, incluida la variabilidad natural, los aerosoles y el aumento de gases de efecto invernadero.
Un enfriamiento regional dentro de un planeta que se calienta
Los resultados ayudan a explicar por qué muchos modelos climáticos muestran calentamiento en el Océano Austral durante las últimas décadas, mientras las observaciones registraron periodos de enfriamiento. Al aislar el papel del ozono, el equipo identificó una influencia regional capaz de modificar temporalmente la respuesta superficial del océano.
Cuando se consideran todas las fuerzas climáticas principales, el calentamiento provocado por los gases de efecto invernadero sigue siendo dominante. La pérdida de ozono aparece como una influencia regional de enfriamiento, pero no como un factor capaz de revertir la señal general del calentamiento global.
La investigación también conecta con otros trabajos sobre la recuperación de la capa de ozono y sus efectos en el sistema climático. En el caso antártico, los cambios ocurridos en la estratosfera dejaron una señal detectable en los vientos, el océano y el hielo marino.
La conclusión principal es que el Océano Austral no responde a una sola causa. Su comportamiento reciente refleja la interacción de varias influencias simultáneas, algunas capaces de calentar y otras de enfriar regiones específicas. La anomalía de enfriamiento, por tanto, no fue solo un misterio de circulación oceánica, sino también una huella de cambios atmosféricos inducidos por actividades humanas.
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