Un modelo de la Universidad de Utrecht produjo un colapso cerca de los 2 °C bajo calentamiento rápido, pero mantuvo estable la circulación por encima de 5 °C cuando el cambio fue lento
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Luis Ortega
La rapidez con que aumenta la temperatura global puede ser tan importante como el nivel final de calentamiento para determinar la estabilidad de la Circulación Meridional de Retorno del Atlántico, conocida como AMOC. Así lo indica un estudio de la Universidad de Utrecht, en Países Bajos, que cuestiona la existencia de un único umbral térmico aplicable a todos los escenarios.
En las simulaciones, una elevación rápida de las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono provocó que la AMOC alcanzara un punto de inflexión cuando el calentamiento global se situó alrededor de 2 °C. Con un aumento mucho más lento del CO₂, la circulación permaneció estable incluso después de superar los 5 °C.
La AMOC transporta calor a través del océano Atlántico
La AMOC es un sistema de corrientes que lleva aguas cálidas y salinas desde los trópicos hacia el Atlántico Norte. En las latitudes altas, parte de esa agua pierde calor, aumenta su densidad y desciende, generando un flujo profundo que regresa hacia el sur.
Este intercambio redistribuye grandes cantidades de energía y contribuye al clima relativamente templado de Europa occidental. También influye sobre las precipitaciones tropicales, los ecosistemas marinos y el nivel del mar en diferentes costas atlánticas.
El calentamiento de la superficie y la entrada de agua dulce procedente de lluvias, deshielo y pérdida de hielo en Groenlandia pueden reducir la densidad del agua del Atlántico Norte. Si la formación de aguas profundas se debilita demasiado, la circulación podría pasar desde su estado actual hacia otro mucho menos intenso.
Las mediciones disponibles ya han identificado variaciones importantes. Un análisis reciente documentó un descenso prolongado en cuatro puntos de observación de las aguas profundas del Atlántico, aunque esos registros regionales no bastan por sí solos para determinar cuándo ocurrirá un punto de inflexión.
Dos velocidades de aumento del dióxido de carbono
René van Westen, Reyk Börner y Henk Dijkstra, del Instituto de Investigación Marina y Atmosférica de Utrecht, utilizaron un modelo climático para comparar la respuesta de la AMOC ante dos ritmos diferentes de aumento del CO₂.
En la primera simulación, la concentración atmosférica aumentó 0,5 partes por millón cada año. En la segunda, creció 2,5 partes por millón anuales, una velocidad comparable con el incremento observado actualmente.
La comparación permitió aislar el efecto de la rapidez del cambio. Los investigadores no se limitaron a preguntar cuánto podía calentarse el planeta antes de desestabilizar la AMOC, sino si el océano respondía de manera diferente al alcanzar una misma temperatura mediante trayectorias más lentas o más rápidas.
Cuando el CO₂ aumentó lentamente, la circulación pudo reorganizarse y mantenerse estable más allá de los 4 °C. El modelo no produjo un colapso ni siquiera al alcanzar 5 °C de calentamiento global.
En cambio, bajo el incremento rápido, la AMOC dejó de seguir su estado estable y comenzó a colapsar cerca de los 2 °C. El resultado muestra que el mismo sistema puede responder de manera muy distinta según el tiempo disponible para ajustar sus capas superficiales y profundas.
El océano profundo necesita tiempo para adaptarse
Los océanos absorben la mayor parte del exceso de calor acumulado por el sistema climático, pero sus capas profundas reaccionan lentamente. La energía, la salinidad y las anomalías de densidad necesitan décadas o siglos para propagarse desde la superficie.
Con un calentamiento gradual, el océano completo puede reorganizarse mientras cambian las condiciones atmosféricas. Bajo un cambio acelerado, la superficie se transforma antes de que las aguas profundas hayan alcanzado un nuevo equilibrio.
Ese desfase impide que la AMOC acompañe el estado estable que sería posible bajo una evolución más pausada. El sistema puede cruzar un punto de inflexión dinámico no solo porque la temperatura sea alta, sino porque el ritmo del cambio supera su capacidad de ajuste.
El equipo situó la velocidad crítica alrededor de 0,3 °C de calentamiento por década dentro del modelo utilizado. Los investigadores advierten que el planeta se aproxima a ese ritmo, lo que refuerza la importancia de reducir las emisiones rápidamente.
El trabajo complementa estudios sobre la influencia del deshielo de Groenlandia sobre la AMOC. El aporte de agua dulce puede debilitar la circulación, pero su magnitud, duración e interacción con el calentamiento atmosférico determinan la respuesta final.
No existe un umbral térmico universal
Algunos estudios anteriores habían situado el posible punto de inflexión de la AMOC alrededor de 4 °C de calentamiento. Otras simulaciones lo localizaron cerca de 2,5 °C y alrededor del año 2060 bajo escenarios de emisiones intermedias y altas.
La nueva investigación ofrece una explicación para parte de esas diferencias: los modelos y escenarios no solo alcanzan temperaturas distintas, sino que lo hacen a velocidades diferentes. Por ello, expresar el riesgo mediante una única cifra de calentamiento puede ocultar una parte decisiva del comportamiento del sistema.
Los autores distinguen entre el umbral crítico relacionado con la entrada de agua dulce y la respuesta al calentamiento global. Puede existir una cantidad de agua dulce capaz de desestabilizar la circulación, pero no necesariamente hay una temperatura global única que produzca el mismo resultado bajo cualquier trayectoria.
Esta diferencia ayuda a interpretar investigaciones que han presentado escenarios contrastantes. Un trabajo anterior concluyó que un debilitamiento de la AMOC no implicaba necesariamente su cierre durante el siglo XXI, mientras otros análisis encontraron señales de mayor vulnerabilidad.
Las conclusiones no significan que un calentamiento lento de 5 °C sea seguro. Un aumento de esa magnitud produciría consecuencias graves en numerosos componentes climáticos y ecosistemas, aunque la AMOC particular del modelo permaneciera estable.
Un colapso alteraría climas y costas del Atlántico
Una transición de la AMOC hacia un estado mucho más débil reduciría el transporte de calor hacia el Atlántico Norte. El cambio podría favorecer un enfriamiento relativo en partes de Europa dentro de un planeta que, en promedio, seguiría calentándose.
También se modificarían las bandas de lluvia tropical, los monzones y la distribución de nutrientes marinos. Algunas zonas podrían experimentar sequías más intensas y otras cambios sustanciales en sus precipitaciones estacionales.
El nivel del mar podría elevarse adicionalmente en sectores de la costa atlántica de Norteamérica debido a la reorganización de las corrientes. Las consecuencias no serían uniformes y dependerían de la magnitud y velocidad del debilitamiento.
La llamada mancha fría del Atlántico Norte se estudia como una señal vinculada con los cambios de circulación. Los análisis sobre la persistencia de esa anomalía térmica al sur de Groenlandia ayudan a evaluar cómo interactúan el océano, la atmósfera y el aporte de agua dulce.
Los rebasamientos temporales también implican riesgos
El estudio tiene consecuencias para las políticas climáticas basadas en escenarios de rebasamiento. Esas trayectorias permiten que la temperatura supere temporalmente un objetivo, bajo la expectativa de retirar dióxido de carbono de la atmósfera y reducir posteriormente el calentamiento.
Los autores advierten que una superación temporal podría activar un punto de inflexión antes de que la temperatura vuelva a descender. Una vez iniciada una transición de la AMOC, reducir posteriormente el calentamiento no garantiza que la circulación recupere con rapidez su estado anterior.
Por esta razón, limitar únicamente la temperatura máxima no refleja todo el riesgo. La velocidad de las reducciones de emisiones y el ritmo al que continúa calentándose el planeta también deberían incorporarse a la evaluación de los elementos climáticos capaces de cambiar abruptamente.
El resultado depende de un modelo climático
El umbral cercano a 2 °C no debe interpretarse como una predicción exacta de que la AMOC colapsará al alcanzarse esa temperatura en el mundo real. El valor apareció bajo una configuración determinada del modelo y una trayectoria rápida de CO₂.
Los modelos climáticos representan de manera diferente la mezcla oceánica, la salinidad, la formación de aguas profundas, el deshielo de Groenlandia y la interacción entre la atmósfera y el océano. Esas diferencias modifican la estabilidad simulada de la AMOC.
La investigación tampoco fija una fecha concreta para un colapso. Su principal aporte consiste en demostrar un mecanismo: un sistema oceánico puede perder estabilidad a una temperatura menor cuando el calentamiento avanza con demasiada rapidez.
La vigilancia mediante observaciones directas, reconstrucciones paleoclimáticas y modelos adicionales será necesaria para comprobar la solidez del resultado. Mientras persistan las incertidumbres sobre el umbral exacto, disminuir tanto la magnitud como la velocidad del calentamiento reduce la presión ejercida sobre la circulación atlántica.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Universidad de Utrecht
Nature Climate Change
