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| Cartel de la película 'The day after tomorrow'. Fuente |
Supongo que a la mayoría de vosotros el título del post os recordará a la
famosa película ‘The day after tomorrow’. No es casualidad que haya escogido
este título para hablaros un poco más sobre algunos de los mitos y leyendas en
torno a uno de los procesos más conocidos como regulador de nuestro clima. Éste
es el concepto de Circulación Termohalina o quizá también lo conozcáis como Circulación
Meridional de Retorno (Sí alguien necesita más información, aquí ya
os hablé sobre ello). En el fallo, colapso, detención de esta circulación es en
lo que se basa el argumento de la citada película. Debería volver a verla
porque básicamente es todo lo que recuerdo de ella. No escribo este post para
criticarla, eso quiero dejarlo claro.
Y sin
más preámbulos empiezo, que si no después entre escribir la entrada en español
e inglés me lleva tres días (de hecho tres días después, en inglés todavía no
la he terminado 
). Como consecuencia de la
emisión de gases invernadero, la mayoría de modelos oceanográficos han predicho
una disminución en la intensidad de la Circulación Termohalina o Circulación
Meridional de Retorno (Velinga and Mood, 2002; IPCC, 2007) asociada a una reducción
de la formación de agua profunda, especialmente en el Atlántico Norte. El talón
de Aquiles de esta secuencia de acontecimientos es la detención de lo que se
conoce como ‘convección profunda’, responsable de la formación de agua profunda
en el Mar de Labrador y el Mar de Groenlandia en el Atlántico Norte.
). Como consecuencia de la
emisión de gases invernadero, la mayoría de modelos oceanográficos han predicho
una disminución en la intensidad de la Circulación Termohalina o Circulación
Meridional de Retorno (Velinga and Mood, 2002; IPCC, 2007) asociada a una reducción
de la formación de agua profunda, especialmente en el Atlántico Norte. El talón
de Aquiles de esta secuencia de acontecimientos es la detención de lo que se
conoce como ‘convección profunda’, responsable de la formación de agua profunda
en el Mar de Labrador y el Mar de Groenlandia en el Atlántico Norte.
Supongo que estas
ideas no os son del todo extrañas aunque sólo sea gracias a la película. Sin
embargo, durante la última década algunas de estas ideas han comenzado a ser
cuestionadas. ¿Por qué? Pues una de las razones más notorias es que en el Mar
de Groenlandia, uno de los lugares
que como os he dicho se relaciona habitualmente con este proceso (luego
os explicaré porque subrayo estas palabras), no hay formación de agua profunda
desde hace casi tres décadas. Afortunadamente, el colapso de la circulación
termohalina que predecían los modelos no se ha producido. ¡Menos mal!
Pero entonces os
preguntareis probablemente cómo puede ser esto. ¿Hay algo mal en el concepto de
la Circulación Termohalina o Circulación Meridional de Retorno y que os
represento esquemáticamente en la figura de abajo? O lo que es lo mismo si miráis el esquema de abajo, ¿hay
algo mal en la secuencia: (1) en latitudes altas debido a las bajas
temperaturas las aguas superficiales se vuelven más densas y se hunden en la
columna de agua dando lugar a la formación de agua profunda; (2) esas aguas circulan hacia latitudes más
bajas (ecuatoriales) en el fondo de los océanos; y (4) las aguas profundas formadas en
latitudes altas son sustituidas por aguas más cálidas circulando en superficie
desde latitudes bajas mientras (3) las aguas en el fondo vuelven a la
superficie del océano? Pues sí y no.
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| Fig. 2. Resumen
de procesos implicados en la Circulación termohalina y Circulación Meridional
de retorno (1) Formación de agua profunda en latitudes altas (subpolares y
polares, por eso ahora que estamos cerca de la Navidad lo de Papa Noel); (2)
transporte de esas aguas más frías y densas hacia latitudes bajas; (3) regreso
del agua profunda a superficie (a este proceso se conoce como afloramiento en
oceanografía); y (4) transporte de aguas cálidas desde latitudes bajas hacia
zonas zonas polares y subpolares. Fuente: Raquel Somavilla |
Vamos a pensar que este
esquema podemos interpretarlo de dos maneras distintas.
Versión (1): Proceso clave = formación de agua
profunda (1)
- El agua que circula en profundidad (2) (derivado de la formación de agua
profunda (1)) debe estar en balance con el agua que fluye en superficie desde
latitudes bajas (4).
Versión (2): Proceso clave: retorno de agua
profunda a superficie (3)
- Puesto que el agua profunda debe volver a la superficie
(3), el balance de agua circulando en profundidad (2) y en superficie (4) depende
de que el agua profunda sea capaz de volver a la superficie (3) y no de la
formación de agua profunda (1).
En general, los
transportes (cómo de grandes son la flechas en nuestro esquema) de agua
profunda en el fondo hacia latitudes bajas (2) o de aguas cálidas en superficie
hacia latitudes altas (4) son quienes determinan la intensidad de la
Circulación Termohalina o Circulación Meridional de Retorno, respectivamente.
Dicha intensidad controla al final cuanto calor se manda desde zonas
ecuatoriales y subtropicales hacia zonas subpolares y viceversa para regular
nuestro clima.
Una diferencia
importante entre ambas versiones, es que la segunda depende de un proceso que
ocurre en todo el océano, el retorno de agua profunda a superficie (3), mientras la primera depende de las
condiciones de enfriamiento en un lugar concreto que dan lugar a la formación
de agua profunda (1).
De un modo
simplificado, ésta es a la conclusión a la que llegan Walter H. Munk and Carl
Wunsch en su trabajo ‘Abyssal recipes II: Energetics of
tidal and wind mixing‘ (1998) tras la revisión del trabajo previo ‘Abyssal
recipes‘ de Walter H. Munk (1966): que la intensidad de la Circulación
Meridional de Retorno está principalmente determinada por la energía disponible
para devolver el agua profunda a las capas superficiales, y que proviene de la
acción del viento y las mareas, y no de las condiciones de enfriamiento
responsables de la formación de agua profunda en latitudes altas. Para aquellos
a los que no os de miedo un artículo de oceanografía con formulas incluidas, os
recomiendo su lectura. A mi me encantaron.
De este modo, nuestra
Circulación Termohalina o Circulación Meridional de Retorno no depende de
‘procesos locales’ (1) que pueden estar sujetos a una mayor variabilidad, sino de
procesos a mayor escala (3) y por tanto más estables.
Otro pequeño gran
detalle por el que la detención de la formación de agua profunda en el Mar de
Groenlandia no ha conllevado un colapso de la Circulación Termohalina es que aunque
en el Mar de Groenlandia hay (o había) formación de agua profunda, el agua allí
formada es demasiado densa como para superar las diferentes cordilleras submarinas
que la permitirían circular hacia latitudes bajas (ver Fig. 3). Volviendo a
nuestro esquema anterior (Fig. 2), esto significa que en el Mar de Groenlandia
podemos tener (1), pero no contribuye a (2), y por tanto tampoco a (3) o (4),
no afectando a la Circulación Termohalina o Circulación Meridional de Retorno.
Por este motivo, al comienzo os subrayaba el hecho de que Mar de Groenlandia
es uno de los lugares que se relaciona habitualmente con esta circulación pero
en realidad no es una representación fidedigna de la realidad. Esto no quiere
decir que lo que ocurra en el Mar de Groenlandia no es importante, de hecho lo
es y mucho, pero no por su contribución a la Circulación Termohalina.
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Fig. 3. Mapa del Atlántico
Norte donde al norte tenéis el Mar del Labrador y el Mar de Groenlandia. Como veis
por la barra de color en la parte de abajo, la profundidad del Mar del Labrador
es de unos 4000 m. y se comunica directamente con el resto del Atlantico Norte.
Sin embargo, el Mar de Groenlandia aunque tiene unos 3600 m. de profundidad se
encuentra rodeado de cordilleras (colores anaranjados que lo rodean) que se
elevan hasta unos 1500 m. por debajo de la superficie del mar. Esto hace que si
nos imaginamos que estos dos mares son como dos vasos, el agua que se forma en
el Mar del Labrador sale por un grifo que se encuentra en el fondo y de esta
forma hasta sus aguas más densas (en el fondo) pueden circular por el resto del
Atlántico Norte. Sin embargo, el agua que se forma en el Mar de Groenlandia sale
por un grifo situado justo por encima de la profundidad las cordilleras que lo
rodean (no pueden salir por otro lado), de modo que las aguas más densas en el fondo
no pueden circular hacia el resto del Atlántico Norte. Fuente: Raquel Somavilla
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Todo esto explica
porque a pesar de que no hay formación de agua profunda en algunos lugares del Atlántico
Norte como el Mar de Groenlandia desde mediados de los 80s, la Circulación Termohalina
no se ha parado y no hemos sufrido el cataclismo de que hablaba la película 'The day after tomorrow'.
Espero que hayáis
entendido algo. En caso de que no, no dudéis en preguntar por favor :D.
Referencias:
Vellinga,
M., Wood, R.A., 2002. Global climatic impacts of a collapse of the Atlantic
thermohaline circulation. Climatic Change 54, 251–267.
IPCC,2007.
Summary for policy makers. In:Solomon,S., Qin,D., Manning,M., Chen, Z.,
Marquis,M., Averyt,K.B., Tignor,M., Miller,H.L.(Eds.), Climate Change 2007: The
Physical Science Basis, Contribution of Working Group to the Fourth
Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press,
Cambridge, NewYork.
W. H. Munk and C. Wunsch, 1998. Abyssal recipes II: Energetics of
tidal and wind mixing. Deep Sea Research
Part I, Vol. 45,12,Pages 1977–2010
W. H. Munk, 1966. Abyssal recipes. Deep Sea Research Part
I, Vol. 13, 4, Pages 707–730
Parte
de lo que aquí os he contado está relejado en el artículo que os ensenaba el
otro día en Facebook pero
que no está aún publicado, así que si alguien necesita hacer uso de esta
información os agradecería que os pusieras en contacto conmigo para poder
citarla adecuadamente.