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viernes, 26 de agosto de 2016

Elefantes marinos que colaboran con la ciencia

Los elefantes marinos del sur llevan pequeños instrumentos con
satélites integrados para recopilar datos sobre la salinidad y la
temperatura del agua. Foto: Clive R. McMahon
Las aguas del océano Antártico transportan calor, oxígeno y dióxido de carbono desde la superficie hasta las profundidades del océano. De esa forma se elimina de la atmósfera parte del dióxido de carbono. Este proceso natural está siendo alterado debido al cambio climático, porque  el deshielo estacional de las plataformas flotantes de hielo y el consiguiente aporte de agua dulce diluye la salinidad en las corrientes marinas y eso está alterando la densidad de las aguas profundas, que son de vital importancia para el sistema climático de la Tierra.

Esta semana la revista Nature Communications ha publicado un artículo en el que aparecen los resultados de una investigación desarrollada en la bahía de Prydz, al este de la Antártida, por un equipo científico internacional que encabeza Guy Williams de la Universidad de Tasmania. Pero aunque no figuren como coautores del artículo, el equipo ha contado con la imprescindible y excepcional colaboración de elefantes marinos del sur (Mirounga leonina) para recopilar datos inaccesibles por otros medios.

Los elefantes marinos del sur proporcionaron los datos de las propiedades del mar en la bahía de Prydz, que son imposibles de obtener por los buques. Los animales pueden alcanzar lugares donde los barcos de investigación no pueden llegar porque se lo impide la enorme capa de hielo marino que se forma en invierno. Gracias a la colocación de instrumentos de muestreo en estos animales antárticos, Williams y sus colegas pudieron recopilar por primera vez los datos de temperatura y salinidad generados a lo largo del año en toda esa bahía entre 2011 y 2013.

Los resultados demuestran que el flujo de agua dulce procedente del deshielo estacional de las plataformas flotantes de hielo de la bahía disminuye la concentración del agua densa de las profundidades. Como los procesos son similares en toda la Antártida, aunque en Prydz no se está experimentando un aumento de deshielo estacional comparable con el de otras zonas de la Antártida occidental donde es más acusado, los resultados permiten especular sobre lo que está sucediendo en otras regiones donde sí hay un aumento del deshielo.

Las densas aguas de las profundidades se producen durante la congelación de los mares que rodean la Antártida durante el invierno cuando el hielo rechaza la sal dejando aguas superficiales extremadamente densas. Estas pesadas aguas terminan por hundirse y contribuyen a impulsar la circulación de las corrientes oceánicas profundas. El flujo de agua dulce procedente del deshielo de los glaciares disminuye la producción del agua densa de las profundidades.

Diagrama de los procesos glaciares. Las polinias costeras en la Antártida 
se producen por la acción de los vientos catabáticos. Esquema de Hannes 
Grobe, Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research.
La mayoría de las aguas densas se producen en los sistemas que los glaciólogos denominan sistemas “polinia”, un término que deriva de la palabra rusa Полынья (polynye: agujero en el hielo), con el que los exploradores polares del siglo XIX describían las porciones de mar navegables libres de hielo. En la actualidad se utiliza como término geográfico para describir las zonas de mar localizadas en las regiones del Ártico o de la Antártida que permanecen sin helar durante gran parte del año.

Formación de vientos catabáticos en la Antártida
Las polinias costeras en la Antártida se producen por la acción de inmensos vientos catabáticos fríos que se forman sobre todo en otoño. Un viento catabático (término derivado de dos palabras griegas que significa ir hacia abajo) es un viento que cae en el seno de una atmósfera estable desde una capa atmosférica más alta. El viento catabático frío de la Antártida se origina por movimientos verticales en el punto más alto de un glaciar. Como la densidad del aire se incrementa con el descenso de la temperatura, el aire más frío de las alturas fluye hacia abajo y, aunque se produzca un calentamiento por compresión en el descenso, sigue permaneciendo relativamente frío.

La bahía de Prydz e cuenta con tres sistemas polinia. Hasta ahora, los datos disponibles sugerían que el área producía aguas menos densas de lo esperado y cuestionaban su contribución a la formación de las aguas profundas. Gracias a los sensores colocados en las testas de los elefantes marinos, los científicos han podido demostrar que pese a que los sistemas polinia de la bahía producen aguas superficiales densas, la densidad se reduce de manera significativa con la entrada del agua dulce. Si la producción de estas densas aguas profundas se debilita, se pueden producir cambios en la circulación oceánica global y en la captura de dióxido de carbono atmosférico, y eso afectaría al clima de la Tierra”, concluye el estudio.