Inundación de la marea alta del día soleado en el centro de Miami, Florida. La marea alta de la mañana de octubre 17, 2016. Foto: Wikimedia

Para los estadounidenses que viven a lo largo de las costas del este y del Golfo de México, el final de la 2017 temporada de huracanes en el Atlántico el Nov. 30 fue un alivio. Este año, los pronosticadores registraron tormentas nombradas 17, 10 de las cuales se convirtieron en huracanes. Seis fueron huracanes importantes (Categoría 3 o más fuertes) y tres tocaron tierra: Harvey en Texas, Irma en el Caribe y Florida, y María en el Caribe y Puerto Rico. Fue la temporada más costosa de todos los tiempos, infligiendo más de US $ 200 mil millones en daños.

Muchos científicos han encontrado evidencia de que el cambio climático está amplificando los impactos de los huracanes. Por ejemplo, varios estudios recién publicado en diciembre 2017 concluye que el cambio climático inducido por el hombre hizo que las precipitaciones durante el huracán Harvey fueran más intensas. Pero el cambio climático no es el único factor que hace que los huracanes sean más dañinos.

En un estudio somos coautores de nuestro colega Jon Martin, demostramos que dos procesos climáticos naturales convergentes crearon un "punto caliente" desde Cabo Hatteras, Carolina del Norte a Miami, donde los niveles del mar aumentaron seis veces más rápido que el promedio mundial entre 2011 y 2015. También demostramos que dichos puntos calientes se han producido en otros puntos a lo largo del litoral oriental durante el siglo pasado. Ahora vemos indicios de que uno se está desarrollando en Texas y Luisiana, donde probablemente amplificó las inundaciones durante Harvey, y podría hacer que las futuras tormentas costeras sean más dañinas.

Casi todos los sitios medidos han experimentado un aumento en las inundaciones costeras desde los 1950. La tasa se está acelerando en muchos lugares a lo largo de las costas del este y del Golfo. USEPA

Resolviendo un rompecabezas de salinidad

Nuestro trabajo comenzó cuando Jon Martin mostró a uno de nosotros (Arnoldo) los datos de salinidad del agua atrapada entre los sedimentos que recubren el piso del Indian River Lagoon en el este de Florida Central. Aquí el agua subterránea con cero salinidad se agrupa a lo largo de la costa detrás de varias islas de barrera. Jon y su equipo de investigación estaban analizando los cambios en la química del agua y descubrieron que la salinidad había aumentado dramáticamente en la década anterior. Esto sugirió que el agua salada se estaba introduciendo rápidamente en la laguna.

Este proceso generalmente es impulsado por el aumento del nivel del mar o por humanos que bombean agua dulce del subsuelo, o alguna combinación de los dos. Arnoldo consultado datos en línea de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, y descubrió que el aumento del nivel del mar se había acelerado rápidamente en el cercano Trident Pier entre 2011 y 2015. Mientras que el nivel global del mar ha estado aumentando a un ritmo promedio de aproximadamente 1 pie por siglo, este sitio ha registrado un aumento de aproximadamente 5 pulgadas en solo cinco años.

Cuando Arnoldo compartió este hallazgo con Andrea, una experta internacional en el aumento del nivel del mar en el pasado, se sintió abatida. Estas tasas fueron diez veces más altas que las tasas a largo plazo de aumento del nivel del mar a lo largo de la costa de Florida. La investigación adicional mostró que todos los medidores de marea al sur de Cabo Hatteras mostraron un repunte similar durante el mismo período. Esto planteó dos preguntas: ¿Se habían observado tasas similares de aumento rápido del nivel del mar en el sureste de los Estados Unidos? ¿Y qué estaba causando esta aceleración temporal?

Patrones climáticos convergentes

Trabajo previo a lo largo de la costa atlántica identificó el área al norte de Cabo Hatteras como vulnerable a las tasas aceleradas de aumento del nivel del mar, particularmente en el contexto del cambio climático. Se espera que el calentamiento del planeta debilite la Corriente del Golfo, una poderosa corriente del Océano Atlántico que extrae el agua de la costa este y la lleva hacia el norte. Disminuir la velocidad de la Corriente del Golfo deja más agua en su lugar a lo largo de la costa, elevando los niveles del mar.

Pero este mecanismo no podría explicar un salto de esta magnitud en los niveles del mar al sur del Cabo. Otro estudio previo ofreció una pista adicional. Propuso que el Oscilación del Atlántico Norte (NAO), un patrón de subibaja en la presión del aire sobre diferentes regiones del Océano Atlántico Norte, podría explicar el cambio en la posición de las variaciones a corto plazo en el aumento del nivel del mar.

Los cambios en la NAO alteran la posición de la corriente en chorro, los patrones de viento y las trayectorias de las tormentas, todo lo cual afecta la distribución del agua en la cuenca del Atlántico Norte. En última instancia, los efectos acumulativos de NAO en el océano determinan si el agua se acumulará al norte o al sur de Cabo Hatteras. Por lo tanto, el agua se acumuló preferentemente al norte de Cabo Hatteras en el período 2009-2010, y al sur de 2011 a 2015.

Cuando la NAO se encuentra en su fase positiva (izquierda), el contraste entre la alta presión sobre las Azores y la baja presión en el extremo norte del Atlántico es más fuerte de lo normal, lo que provoca tormentas leves sobre el norte de Europa y se seca sobre el Mediterráneo. Pero cuando el contraste es inferior a lo normal, la NAO entra en su fase negativa (derecha), lo que provoca un clima frío y seco en el norte de Europa y condiciones húmedas en el sur. UCAR, CC BY-ND

Este mecanismo relacionado con la NAO explicó dónde podrían ocurrir las aceleraciones del nivel del mar a lo largo de la costa atlántica, pero no pareció explicar su momento. Completamos los espacios en blanco al examinar los registros de mareógrafos durante el último siglo a lo largo de toda la costa atlántica de los EE. UU. Esta revisión mostró que el momento de las aceleraciones del nivel del mar a corto plazo, con una duración de uno a varios años, se correlacionó con la señal acumulada de otro patrón climático recurrente: El Niño Oscilación del Suro ENSO, que es el resultado de una oscilación de la presión atmosférica en la cuenca del Océano Pacífico tropical.

Aunque ENSO ocurre en el Pacífico, sus efectos propagarse a través de América del Norte, alterando las temperaturas del aire y los regímenes de viento en el este de los Estados Unidos. Estos cambios en la distribución del viento pueden afectar el transporte de agua en el Océano Atlántico Norte, causando que se acumule a lo largo del Litoral Este de los Estados Unidos a veces. Otros científicos tienen mostrado que este transporte en última instancia determina el momento de las aceleraciones a corto plazo en el aumento del nivel del mar a lo largo de la costa atlántica de los EE. UU.

En resumen, encontramos que las aceleraciones a corto plazo en el aumento del nivel del mar se han producido repetidamente durante el siglo pasado, a veces ocurriendo al sur de Cabo Hatteras y, a veces se centró al norte del Cabo. Estos puntos calientes pueden superar las tasas de 4 pulgadas en cinco años, y pueden ocurrir en cualquier lugar a lo largo de la costa atlántica de Estados Unidos. Se forman cuando las señales acumuladas de ENOS y NAO convergen, desplazando el agua de mar hacia la costa.

Un comodín para las inundaciones costeras

Nuestra investigación tiene serias implicaciones para los planificadores costeros. El calentamiento global está elevando los niveles del mar a lo largo de toda la costa atlántica, y las comunidades deberían estar preparándose para ello. Además, nuestros hallazgos muestran que el nivel del mar puede subir y bajar en este nivel en más de 4 pulgadas durante un período de cinco años, debido a la variabilidad en las interacciones océano-atmósfera en las cuencas del Océano Pacífico y el Atlántico. Esta variabilidad puede ocurrir en el transcurso de cinco a 10 años.

Estos puntos calientes amplifican la severidad de las inundaciones costeras que son ya está ocurriendo de tormentas y mareas rey. Los residentes entre Charleston, Carolina del Sur y Jacksonville, Florida, un tramo donde los niveles del mar son por lo menos 4 pulgadas (10 centímetros) más altos ahora que estaban en 2010, lo han descubierto por el camino difícil.

Los residentes de Miami Beach están haciendo frente a un dramático aumento de las inundaciones debido al aumento del nivel del mar.

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Ahora estamos viendo datos del Golfo de México, donde las estaciones de mareas también muestran niveles de agua que generalmente son más altos de lo previsto. El aumento a lo largo de la costa del Golfo de Florida ha pasado su punto máximo, pero Texas y Luisiana todavía están viendo una aceleración en el aumento del nivel del mar. Las aceleraciones en el aumento del nivel del mar son difíciles de predecir, y no está claro si se volverán más serias con el tiempo. Pero hacen que sea aún más urgente para las comunidades costeras tomar en serio el aumento del nivel del mar en la actualidad.

Acerca de los Autores

Arnoldo Valle-Levinson, Profesor de Ingeniería Civil y Costera, Universidad de Florida y Andrea Dutton, Profesora Asistente de Geología, Universidad de Florida

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

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