Por qué la disminución del hielo marino de invierno cerca de Groenlandia conlleva un clima más frío para Europa

Por qué la disminución del hielo marino de invierno cerca de Groenlandia conlleva un clima más frío para Europa

Una de las características más dramáticas del cambio climático reciente es la disminución de verano, hielo marino del Ártico. Los impactos de la pérdida de hielo en el verano en la sociedad del norte, en Ecosistemas árticosy el clima ambos localmente y además al campo, ya se están sintiendo.

Menos conocidos son los cambios dramáticos en el hielo marino invernal en regiones como el de Groenlandia e Islandia mares, donde la reducción en los últimos años 30 1900 es inigualable ya que, cuando comenzaron los registros de hielo en la región.

En un estudio publicado en Naturaleza Cambio Climático, demostramos que la pérdida de hielo marino en esta región subpolar está afectando la producción de agua densa que forma la parte más profunda del Circulación de vuelco meridional atlántica (AMOC). El AMOC es una circulación oceánica que transporta agua cálida desde los trópicos hacia el norte en las capas superiores del Atlántico con un flujo de retorno de agua fría hacia el sur en profundidad. Como tal, el efecto de estos cambios podría significar un clima más fresco en Europa occidental.

La pérdida de hielo marino del invierno

Gran parte del agua densa en el AMOC se produce en los mares de Groenlandia e Islandia a través de la transferencia de calor y humedad del océano a la atmósfera. La transferencia de calor hace que las aguas superficiales en estas regiones sean más frías, saladas y más densas, lo que resulta en una volcado convectivo de columna de agua. También sirve para calentar el ambiente en esta parte del mundo, a menudo resulta en la formación de nubes distintivos vistos en imágenes de satélite de la región.

La cantidad de transferencia de calor, o forzamiento atmosférico, se produce depende de la magnitud de la diferencia de temperatura del aire-mar y la velocidad del viento de superficie. Como resultado, es típicamente más grande cerca del borde del hielo marino en el aire polar frío y seco primero entra en contacto con las aguas cálidas superficiales.

tormenta árticaEl R / V Knorr en condiciones de tormenta cerca de Islandia, donde hubo una gran transferencia de calor y humedad del océano a la atmósfera. Kjetil Våge

Retiro de Hielo Marino y Convección Oceánica

En nuestro estudio, mostramos que la retirada del hielo marino invernal ha llevado a una gran reducción en la intensidad de la convección oceánica en los mares de Groenlandia e Islandia. Estos cambios aumentan la posibilidad de que se transfiera menos calor del océano a la atmósfera en estas regiones, lo que resulta en un AMOC más débil, lo que a su vez significa menos agua subtropical traída hacia el norte y, en última instancia, un posible enfriamiento de Europa.


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Además de un gran forzamiento atmosférico, convección oceánica se produce normalmente en regiones donde hay un contraste débil densidad vertical, por lo general dentro de una corriente oceánica cerrado conocido como un giro ciclónico. Esto hace que sea más fácil para el vuelco convectivo para extender a mayores profundidades en el océano. Hasta hace poco, los giros en los mares de Groenlandia e Islandia que se acondicionan previamente para la convección oceánica estaban situadas cerca del borde del hielo y, como resultado, el forzamiento atmosférico era grande, lo que resulta en un movimiento convectivo de profundidad.

Sin embargo, la retirada invernal del hielo marino ahora ha desplazado las regiones de mayor fuerza atmosférica alejándose de estos giros. En otras palabras, las regiones donde el forzamiento es más grande y las regiones más susceptibles a la convección de los océanos profundos se han separado. Desde los 1970s, esto ha resultado en una reducción aproximada de 20% en la magnitud de este forzamiento, o transferencia de calor del océano a la atmósfera, sobre los giros del Mar de Islandia y Groenlandia.

concentración de hieloEl R / V Knorr en condiciones de tormenta cerca de Islandia, donde hubo una gran transferencia de calor y humedad del océano a la atmósfera. Kjetil VågeImpacto en el océano y Europa

El uso de un modelo oceánico-capa de mezcla, hemos investigado el impacto de esta reducción de forzamiento atmosférico. En el mar de Groenlandia se muestra que la disminución en forzar probablemente dará como resultado una transición fundamental en la naturaleza de la convección oceánica allí. De hecho nuestros resultados del modelo sugieren un cambio de un estado de convección profundidad intermedia a una en la que sólo se produce la convección somera.

Como el mar de Groenlandia proporciona gran parte del agua a media profundidad que llena los mares nórdicos, esta transición tiene el potencial de cambiar las características de temperatura y salinidad de estos mares. En el Mar de Islandia, se demuestra que una continua reducción de las fuerzas atmosféricas tiene el potencial de debilitar la circulación oceánica local que recientemente se ha demostrado que suministrar un tercio de la densidad del agua a la parte profunda del AMOC.

Observaciones, proxies y simulaciones de modelos sugieren que recientemente se ha producido un debilitamiento del AMOC, y los modelos predicen que esta desaceleración continuará. Tal debilitamiento del AMOC tendría un impacto dramático en el clima del Atlántico Norte y Europa occidental. En particular, reduciría el volumen de agua caliente transportada en la superficie hacia Europa occidental. Esto reduciría la fuente de calor que mantiene benigno el clima de la región.

Aunque existe un considerable debate sobre la dinámica del AMOC, uno de los mecanismos propuestos para su declive actual y previsto es un refrescamiento de las aguas superficiales, por ejemplo, debido a la mejora del agua de deshielo de la capa de hielo de Groenlandia. Una salinidad menor reduce la densidad del agua superficial, lo que hace que sea más difícil para la convección oceánica.

Sin embargo, gran parte de esta descarga de agua dulce puede exportarse hacia el ecuador a través del sistema de corriente límite alrededor de Groenlandia. Esto limita la dispersión directa en los giros en los mares de Groenlandia e Islandia donde se produce la convección oceánica. Por lo tanto, se requiere más trabajo para determinar cómo y dónde - y en qué escalas de tiempo - este agua dulce se extiende por el Atlántico Norte.

Sin embargo, nuestros resultados sugieren que otros posibles mecanismos para una desaceleración en el AMOC pueden estar operando, como una reducción en la magnitud del forzamiento atmosférico que desencadena el vuelco convectivo en los mares de Groenlandia e Islandia. Este proceso también resultaría en una desaceleración del AMOC, nuevamente reduciendo el calentamiento que experimenta Europa. Nuestros resultados refuerzan la idea de que una Europa cálida requiere un Atlántico Norte frío, lo que permite grandes transferencias de calor y humedad del océano a la atmósfera. Un calentamiento del Atlántico Norte con el retroceso asociado del hielo marino invernal, por lo tanto, tiene el potencial de resultar en un enfriamiento de Europa a través de una desaceleración del AMOC.

Que estas transferencias continúen disminuyendo en el futuro sigue siendo una pregunta abierta, al igual que su impacto en AMOC y el clima europeo.

Acerca de los AutoresLa conversación

Kent Moore es Profesor de Física en la Universidad de Toronto.
Ian Renfrew es profesor de Meteorología en la Universidad de East Anglia.
Kjetil Våge es científico investigador en oceanografía física en la Universidad de Bergen.
Robert Pickart es Científico Principal en Oceanografía Física en la Institución Oceanográfica Woods Hole.

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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