Circulación de vuelco meridional del Atlántico

Este verano, personas de todo el mundo han sufrido calor extremo, sequías, huracanes e inundaciones. Lo que antes llamábamos «calentamiento global» ahora es llamado «ebullición global» por el secretario general de las Naciones Unidas y otros. Miles de millones de personas son vulnerables a sus efectos mortales. Esto incluye a los europeos que han disfrutado de un clima templado debido a la corriente del Golfo, que trae agua caliente del Golfo de México. Forma parte de la circulación meridional de vuelco del Atlántico (conocida como AMOC, siglas en inglés de Atlantic meridional overturning circulation), y es una correa de transmisión mundial. Es la principal corriente oceánica y el mecanismo de transporte de aguas del Atlántico, decisivo a escala global.¹

El agua circula por los océanos del mundo moviéndose a través de las corrientes. La temperatura, la salinidad, el oxígeno disuelto, el dióxido de carbono, el pH y los nutrientes se modifican a medida que las aguas oceánicas se mezclan e interactúan con la tierra y la atmósfera. Parte de la mezcla oceánica se produce horizontal y verticalmente en una especie de cinta transportadora global, llamada Corriente meridional de vuelco, o MOC (Meridional overturning current). El agua con cantidades relativamente mayores de sales disueltas (alta salinidad) se enfría y se hunde en el Atlántico norte.

Cuando el agua salada se congela, sólo se solidifican las moléculas de agua. Exprimen una solución acuosa con mayor contenido de sal (NaCl), que es más pesada (densa) que la solución salina normal (3.5%). Las aguas profundas vuelven a la superficie en los océanos Índico y Pacífico, debido al afloramiento. Hay una corriente cálida y otra fría, profunda y de alta salinidad. Estas corrientes son impulsadas por el calor solar y por las propiedades del agua. El sol ecuatorial calienta el agua, que se evapora y la deja más salada. La corriente del Golfo transporta agua caliente y salada desde el estrecho de Florida hasta la costa este de Estados Unidos y Europa. Esto reduce la diferencia de temperatura entre el polo y el ecuador. A lo largo de su viaje hacia el norte, el agua caliente pierde calor y se vuelve más densa.

Cuando el agua llega al Polo Norte, los fuertes vientos evaporan parte del agua, dejándola más salada y densa. Cuando el agua salada se congela, sólo se congela el agua y un gran volumen de agua más salada se hunde. El agua más caliente y salada es arrastrada hacia los polos e impulsa el transportador. Un circuito global dura más de mil años. Se trata de un importante mecanismo por el que los océanos almacenan y transportan calor. El océano almacena más calor en los 3 metros superiores que el de toda la atmósfera y actúa como un motor térmico global.

Los gases y los nutrientes también se mezclan. La concentración de gases disueltos también depende de la temperatura y la presión. La luz solar sólo puede penetrar en los 200 metros superiores del océano. Aquí es donde se produce la fotosíntesis durante el día. Debido a la fotosíntesis, hay más oxígeno en los 200 metros superiores, y el medio ambiente es oxidante. El carbono existe como dióxido de carbono, el hierro como Fe(III), el nitrógeno como nitrato y el azufre como sulfato. A profundidades inferiores a 200 metros, cada vez hay menos oxígeno y el entorno es reductor. Hay más metano y menos dióxido de carbono. Por debajo de 200 metros, el hierro es principalmente Fe(II), el nitrógeno es amonio y el azufre es una mezcla de sulfuro de hidrógeno y el ion bisulfuro.

La densidad del agua viene determinada por su temperatura y salinidad. Cuando el hielo se congela, deja una superficie de agua más salina. Se vuelve más denso y empieza a hundirse. Esto ocurre cerca en las regiones polares del Ártico y el Antártico, así como en Groenlandia. En latitudes más bajas, esto rara vez ocurre. Esto se debe a que existe una capa térmica o termoclina que separa la capa superior de las regiones inferiores en los océanos del mundo en todas las regiones, excepto las polares.

La mayor parte de la energía térmica de la luz solar que incide sobre la Tierra se absorbe en los primeros centímetros en la superficie del océano, que se calienta durante el día y se enfría por la noche a medida que la energía térmica se pierde al espacio por radiación. El viento y las olas mezclan el agua cerca de la capa superficial. Esto distribuye el calor a aguas más profundas. Como resultado, la temperatura es casi uniforme en los 100-200 metros superiores, dependiendo de la fuerza de las olas y de la existencia de turbulencias superficiales causadas por las corrientes. Por debajo de esta capa superior mezclada, la temperatura permanece relativamente estable. La temperatura del océano desciende gradualmente con la profundidad.

En las regiones polares no existe una termoclina permanente porque tanto las aguas superficiales como las profundas son muy frías. Por lo tanto, hay poca diferencia (o gradiente) de temperatura entre las aguas superficiales y profundas polares. Se forma una pequeña termoclina estacional (en verano), pero la mezcla vertical se produce en todas las estaciones. El agua por encima y por debajo de la termoclina se mezcla poco.

En latitudes más bajas, una corriente oceánica global, o cinta transportadora, mezcla las aguas superficiales. Las aguas cálidas tropicales se evaporan más rápidamente y la superficie se vuelve más salina. El fitoplancton y otros organismos fotosintéticos agotan los nutrientes de la capa superior. Los organismos muertos se hunden en el fondo, se descomponen y hacen que el fondo se enriquezca en nutrientes. El océano profundo es un enorme depósito de nutrientes almacenados. Los nutrientes orgánicos se remineralizan y solubilizan. Luego son transportados a la superficie. Al mismo tiempo, los vientos y las olas vuelven a hacer circular los nutrientes cerca de la superficie.

El océano Atlántico norte es más salado y frío que el Pacífico, porque es mucho más pequeño y está algo aislado por América del Norte y del Sur al oeste y Europa y África al este. El agua caliente de la gran franja transportadora se evapora del Atlántico norte, dejando tras de sí aguas más saladas, y los vientos fríos continentales de las partes septentrionales de Norteamérica enfrían las aguas.

Las aguas saladas y frías se depositan en el fondo del mar, sobre todo en un punto situado unos cientos de kilómetros al sur del extremo meridional de Groenlandia, produciendo un remolino de agua descendente de 3 a 6 km de diámetro. Aunque el remolino rara vez sale a la superficie, en determinadas épocas del año produce una hendidura y una corriente en el océano que puede inclinar los barcos y verse desde el espacio. Esta columna descendente de agua fría y salada se vierte en el fondo del Atlántico, donde forma un río submarino cuarenta veces mayor que todos los ríos terrestres juntos, que fluye hacia el sur y rodea el extremo sur de África, donde finalmente llega al Pacífico.

El agua es tan profunda y densa (debido a su frío y salinidad) que a menudo no sale a la superficie en el Pacífico hasta mil años después de haberse hundido por primera vez en el Atlántico norte, frente a las costas de Groenlandia. Dos cosas podrían impedir que el agua de las altas latitudes se hundiera: el calentamiento de las aguas superficiales y la disminución de la salinidad causada por la escorrentía de agua dulce procedente del deshielo (especialmente de los glaciares) y la lluvia. Ambas cosas están ocurriendo.

Recientemente, los científicos han publicado artículos revisados por expertos en los que se describe el posible colapso de las corrientes globales, incluida la corriente del Golfo y el AMOC que calientan Inglaterra y Europa.^1-7 Si esto ocurre, el calor que actualmente se desplaza hacia el norte desde el Ecuador hasta Europa calentará en cambio México, el suroeste de EE. UU. y gran parte de Sudamérica, junto con el resto del hemisferio sur.^8-9 Un análisis sugiere que hay un 95% de probabilidades de que el AMOC se detenga en algún momento entre 2025 y 2095. El momento más probable para este colapso sería alrededor de 2057.³

Si el AMOC colapsa, el Atlántico norte se enfriará, mientras que América del Norte, Asia, África, Australia, las islas del Pacífico y especialmente la Antártida se calentarán aún más rápido que ahora. Esto aumentará el deshielo de la Antártida, elevando así el nivel del mar y sumergiendo permanentemente las regiones costeras de gran parte del mundo. La producción de alimentos en Europa disminuirá drásticamente debido al frío. Podría ser incluso peor en el resto del mundo, a medida que se caliente.

Otro estudio acaparó titulares en los medios de comunicación populares. Los científicos descubrieron que la capa de hielo de Groenlandia no era tan estable como se pensaba. Anteriormente, los datos sugerían que Groenlandia había estado casi completamente cubierta por una capa de hielo durante un millón de años. Los científicos habían perforado la capa de hielo en la década de 1960 para conocer el antiguo clima de Groenlandia. También recogieron alrededor de un metro de sedimento que se encontraba bajo el hielo, pero nunca lo examinaron con detenimiento.

Hace poco, los científicos examinaron estos sedimentos. Para su sorpresa, los científicos daneses encontraron signos de vida, como diatomeas de agua dulce. Llegaron a la conclusión de que en el noroeste de Groenlandia había un entorno sin hielo hace 416 ± 38 mil años.³ Así pues, la capa de hielo de Groenlandia podría fundirse mucho más rápido de lo previsto. Irónicamente, el deshielo provocará el colapso del AMOC, con el consiguiente enfriamiento de Groenlandia. Aunque podría volver a formarse algo de hielo allí, se derretirá aún más rápido en la Antártida y en las montañas de Asia, Sudamérica y África.

Sin embargo, no debemos perder la esperanza. Aunque Estados Unidos y otros países apoyan la producción de combustibles fósiles, la energía eólica, solar y otras formas de producir energía son cada vez más baratas. Aun así, hay cosas que cada uno de nosotros puede hacer para ayudar, especialmente los que viven en EE. UU. Podemos votar. A medida que más jóvenes alcancen la edad de votar, nos ayudarán a expulsar al único partido político del mundo que niega el cambio climático y concede exenciones fiscales a las empresas que producen combustibles fósiles y carne en masa. Si esas exenciones fiscales se concedieran a quienes producen energía limpia y cultivan frutas y verduras, los combustibles fósiles y la carne no podrían competir en el mercado libre.