Pequeños remolinos submarinos distribuyen calor, nutrientes y carbono mucho más rápido de lo previsto, con posibles efectos sobre el nivel del mar, las pesquerías, las inundaciones y la capacidad oceánica para absorber dióxido de carbono.
Redactor: Luis Ortega
Editor: Eduardo Schmitz
Pequeños remolinos y movimientos turbulentos, algunos de un tamaño apenas superior al de una moneda, actúan silenciosamente en las profundidades del océano. Aunque resultan difíciles de observar, intervienen en la distribución del calor, los nutrientes, el carbono, el oxígeno y algunos contaminantes entre las aguas superficiales y el fondo marino.
Una investigación internacional dirigida por la Universidad de Cambridge concluyó que estos procesos pueden influir en el clima y los ecosistemas dentro de la duración de una vida humana. La escala temporal es mucho más corta que los miles de años que tradicionalmente se asociaban con los intercambios del océano profundo.
Los resultados, publicados en la revista científica Nature Communications, también muestran que los modelos climáticos actuales no representan adecuadamente la velocidad ni los efectos de esta turbulencia de pequeña escala.
Una microfísica oceánica que condiciona procesos planetarios
La turbulencia del interior oceánico mezcla masas de agua con distintas temperaturas, concentraciones de nutrientes y cantidades de carbono. Estos movimientos pueden parecer insignificantes frente a las grandes corrientes marinas, pero su efecto acumulado alcanza procesos decisivos para el sistema climático.
Laura Cimoli, investigadora del Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de la Universidad de Cambridge y autora principal del trabajo, comparó estos mecanismos con la microfísica de las nubes. Son procesos pequeños, complejos y costosos de medir, pero determinan fenómenos de gran alcance.
La manera en que el calor asciende desde las profundidades hacia aguas menos profundas, o desciende desde la superficie, influye en el contacto del océano con las capas de hielo del Ártico y la Antártida.
Esos intercambios pueden modificar la velocidad del deshielo, el aumento del nivel del mar, la intensidad de las tormentas y la gravedad de las inundaciones costeras.
La importancia de esta dinámica se conecta con el papel de las grandes corrientes oceánicas en la regulación del clima, aunque el nuevo trabajo dirige la atención hacia movimientos mucho menores que los modelos no consiguen reproducir con precisión.
Los nutrientes profundos sostienen la vida en la superficie
Los nutrientes acumulados en aguas profundas deben regresar hacia las capas iluminadas por el Sol para sostener el crecimiento del fitoplancton. Estos organismos microscópicos constituyen la base de numerosas cadenas alimentarias marinas.
La turbulencia favorece ese transporte vertical. Cuando los nutrientes no ascienden en cantidades suficientes, disminuye la productividad biológica y pueden producirse efectos sucesivos sobre peces, aves, mamíferos marinos y comunidades humanas dependientes de la pesca.
Los investigadores advierten que cambios en los patrones de mezcla podrían debilitar las cadenas alimentarias y contribuir al colapso de algunas pesquerías.
El riesgo no depende únicamente de la cantidad total de nutrientes presentes en el océano. También importa si los procesos físicos consiguen llevarlos hasta las zonas donde los organismos pueden utilizarlos.
El carbono también viaja con las aguas profundas
El océano absorbe una parte importante del dióxido de carbono liberado a la atmósfera. Una fracción de ese carbono es trasladada hacia regiones profundas mediante procesos físicos y biológicos, donde puede permanecer aislada durante periodos prolongados.
La turbulencia determina cuánto carbono queda atrapado en las profundidades, cuánto regresa hacia la superficie y con qué rapidez puede intercambiarse nuevamente con la atmósfera.
Este mecanismo complementa la acción de la bomba biológica, en la que el plancton incorpora carbono y parte de esa materia desciende hacia el fondo. Investigaciones recientes han mostrado que algunos remolinos transportan menos carbono de lo calculado anteriormente, lo que refuerza la necesidad de distinguir entre diferentes escalas y formas de circulación.
Los movimientos turbulentos también intervienen en la distribución del oxígeno y del calor. Una modificación de estos intercambios puede afectar tanto la capacidad del océano para almacenar carbono como las condiciones necesarias para la vida marina.
Los CFC revelaron un transporte mucho más rápido
Para evaluar la velocidad del movimiento de las aguas profundas, el equipo utilizó las concentraciones de clorofluorocarbonos, conocidos como CFC, como trazadores.
Estos compuestos fueron liberados en grandes cantidades a la atmósfera antes de ser restringidos durante la década de 1980 mediante el Protocolo de Montreal, debido al daño que causaban a la capa de ozono.
Una vez presentes en el aire, los CFC comenzaron a disolverse en las aguas superficiales. Al medir su concentración a distintas profundidades, los científicos pudieron seguir el recorrido de las masas de agua durante las últimas seis décadas.
Los resultados mostraron que algunas aguas profundas transportaron CFC desde la Antártida hasta zonas del Pacífico central y del norte del océano Índico en solo 40 años.
Ese recorrido demuestra que el océano profundo puede intercambiar sustancias con otras regiones y con la atmósfera en escalas temporales relevantes para las sociedades actuales.
El calor antártico puede llegar a las plataformas de hielo
Ali Mashayek, investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Cambridge y coautor del estudio, destacó la importancia de los flujos profundos que se dirigen hacia el sur y alimentan con agua relativamente cálida las plataformas de hielo antárticas.
La mezcla de estas aguas puede determinar cuánto calor alcanza la base del hielo flotante. Una mayor transferencia térmica favorece el derretimiento desde abajo y puede acelerar la pérdida de masa de los glaciares que desembocan en el océano.
Este proceso contribuye al aumento del nivel del mar y se relaciona con otros cambios en la circulación polar. Una investigación anterior advirtió que la Corriente Circumpolar Antártica podría desacelerarse si continúa el aporte de agua dulce procedente del deshielo.
La interacción entre turbulencia, corrientes, temperatura y hielo demuestra que los procesos del océano profundo no están aislados de las costas y ciudades. Pueden terminar afectando la frecuencia de inundaciones y la exposición de millones de personas al ascenso del mar.
Un experimento con colorante expuso errores enormes
Los científicos también revisaron experimentos en los que se inyectaron colorantes en lugares y profundidades conocidas para seguir directamente el movimiento del agua.
En un cañón submarino de la cuenca de Rockall, cerca de aguas del Reino Unido, el colorante ascendió hasta 100 metros por día.
La velocidad observada fue aproximadamente 10.000 veces mayor que la prevista por algunos modelos. La diferencia muestra que las representaciones digitales pueden subestimar de manera extrema la mezcla vertical en determinados entornos submarinos.
Los cañones, las montañas oceánicas, las pendientes del fondo y otros accidentes topográficos pueden intensificar la turbulencia. Sin embargo, su influencia resulta difícil de incorporar en modelos globales porque actúan en escalas mucho menores que las celdas utilizadas en las simulaciones.
Los modelos climáticos necesitan representar mejor la mezcla
El equipo comparó mediciones físicas y químicas acumuladas previamente con los resultados producidos por modelos climáticos. Las diferencias fueron frecuentes y, en algunos casos, muy amplias.
Colm-cille Caulfield, profesor del Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de Cambridge, señaló que los modelos no están captando de forma fiable varios efectos esenciales de la turbulencia profunda.
Mejorar las proyecciones requerirá comprender con mayor detalle los procesos físicos fundamentales, desarrollar aproximaciones que puedan integrarse de manera eficiente en las simulaciones y contrastar sus resultados con una cantidad mucho mayor de observaciones.
La dificultad radica en que ningún modelo climático global puede representar directamente cada remolino de pocos centímetros. Los científicos deben crear fórmulas simplificadas que reproduzcan su efecto conjunto sin exigir una capacidad informática imposible.
Las discrepancias resultan relevantes porque la circulación oceánica redistribuye calor entre distintas regiones del planeta. La evolución observada de las corrientes del Atlántico y su intercambio térmico muestra cómo los cambios oceánicos pueden modificar temperaturas regionales, ecosistemas y nivel del mar.
El calentamiento puede modificar las corrientes abisales
La turbulencia profunda no permanece necesariamente constante. El calentamiento global puede alterar la estratificación del océano, la formación de aguas profundas, la velocidad de las corrientes y la energía disponible para mezclar distintas capas.
Algunos estudios geológicos han encontrado que las corrientes profundas fueron más vigorosas durante antiguos periodos cálidos. El registro sedimentario indica que el movimiento del agua puede responder de forma significativa a los cambios de temperatura global.
La evidencia sobre cómo el calentamiento acelera determinadas corrientes del océano profundo también muestra que el futuro de la mezcla no puede estimarse suponiendo que las condiciones actuales permanecerán sin cambios.
El efecto final puede variar entre cuencas y profundidades. Algunas regiones podrían experimentar una mezcla más intensa, mientras otras se volverían más estratificadas y dificultarían el intercambio vertical.
Consecuencias para las pesquerías y la seguridad alimentaria
La conexión entre turbulencia y nutrientes convierte este proceso físico en un asunto de seguridad alimentaria. Muchas poblaciones dependen del pescado como fuente principal de proteínas, empleo e ingresos.
Si la mezcla profunda deja de trasladar nutrientes hacia la superficie, la producción de fitoplancton puede disminuir. Esa reducción se transmite hacia niveles superiores de la cadena alimentaria y termina afectando la abundancia y distribución de las especies comerciales.
Los cambios también pueden obligar a los peces a desplazarse hacia otras latitudes o profundidades en busca de temperaturas, oxígeno y alimento adecuados.
Las evaluaciones pesqueras basadas únicamente en tendencias históricas podrían fallar si no incorporan correctamente los cambios físicos que ocurren en el interior del océano.
El océano cálido amplifica otros riesgos climáticos
El océano absorbe la mayor parte del exceso de calor acumulado por el sistema climático. Cuando ese calor se redistribuye, puede modificar la temperatura superficial, la evaporación y la cantidad de energía disponible para tormentas y lluvias intensas.
Los récords recientes de temperatura oceánica han elevado la preocupación por las olas de calor marinas, el blanqueamiento de corales, la pérdida de oxígeno y la intensificación de fenómenos meteorológicos.
La turbulencia profunda determina cuánto tiempo permanece el calor alejado de la superficie y con qué rapidez puede regresar. Por ello, una representación incorrecta de la mezcla introduce incertidumbre en las proyecciones sobre olas de calor, tormentas, hielo polar e inundaciones.
Los recortes amenazan la observación del océano
La investigación se publicó mientras algunos programas internacionales de observación oceánica enfrentan reducciones presupuestarias.
En mayo de 2026, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos anunció el desmantelamiento de la Ocean Observatories Initiative, una red valorada en 368 millones de dólares que proporciona datos oceanográficos de alcance mundial. Parte de esos planes fue cancelada posteriormente, pero la continuidad de diversas capacidades de observación permanece bajo presión.
Los autores advierten que mejorar los modelos requiere justamente más mediciones físicas y químicas, no menos. Los datos de boyas, sensores, trazadores y experimentos de campo son necesarios para comprobar cómo se mueve realmente el agua profunda.
Alberto Naveira Garabato, profesor de la Universidad de Southampton y coautor del trabajo, señaló que durante mucho tiempo la turbulencia del interior oceánico fue considerada demasiado profunda, distante y lenta para afectar a las personas en periodos breves.
La evidencia reunida muestra que esa percepción no siempre es correcta. El océano profundo puede interactuar con la atmósfera, los ecosistemas y las capas de hielo dentro de unas pocas décadas.
Procesos diminutos con efectos visibles en tierra firme
Los remolinos analizados no pueden observarse fácilmente desde un barco ni mediante satélites. Sin embargo, ayudan a decidir cuánto calor alcanza el hielo antártico, cuántos nutrientes regresan a la superficie y durante cuánto tiempo queda almacenado el carbono en las profundidades.
Su influencia alcanza fenómenos visibles y socialmente relevantes: el aumento del nivel del mar, la productividad de las pesquerías, las inundaciones costeras, las olas de calor y la capacidad del océano para moderar el calentamiento global.
La investigación no plantea que la turbulencia sea la única responsable de estos cambios. Muestra que constituye una pieza subestimada del sistema climático y que los modelos necesitan incorporarla con mucha mayor precisión.
Las mediciones con CFC y colorantes demuestran que las aguas profundas pueden desplazarse y mezclarse mucho más rápido de lo supuesto. Esa velocidad convierte al fondo oceánico en un participante activo del clima contemporáneo, no en un reservorio aislado cuyos efectos solo aparecerán dentro de miles de años.
Fuente(s) referenciales
Phys.org: Hidden deep-sea turbulence could alter climate and fisheries within one lifetime
