El calor se almacena debajo de la superficie del océano

Durante gran parte de la última década, un rompecabezas ha estado confundiendo a la comunidad la ciencia del clima. Casi todos los indicadores mensurables del cambio climático global, tales como el nivel del mar, la cubierta de hielo en tierra y en mar, las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico se presentan un mundo cambiante en las escalas de tiempo de corto, mediano y largo. Pero para la mayor parte de una década, las temperaturas superficiales globales parecieron nivelarse. La tendencia general, a largo plazo fue ascendente, pero la subida era menos pronunciada desde 2.003 a 2.012. Algunos científicos, medios de comunicación y los inconformistas del clima comenzaron a referirse a ella como "la pausa o hiatos".

Si los gases de efecto invernadero siguen aumentando y todos los demás indicadores muestran un cambio relacionado con el calentamiento, ¿por qué no se mantenían las temperaturas de superficie subiendo de manera constante, año tras año? Una de las explicaciones principales ofrecidas por los científicos era que el calor adicional se está almacenando en el océano.

Ahora, un nuevo análisis realizado por tres científicos del océano del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA no sólo confirma que el exceso de calor ha estado sucediendo en el océano, pero además muestra dónde. Según una investigación realizada por Verónica Nieves, Josh Willis, y Bill Patzert, las aguas del Pacífico Occidental y el Océano Índico se están calentando significativamente entre 2003 y 2012. Pero el calentamiento no se produce en la superficie; pero apareció debajo de los 10 metros (32 pies) de profundidad, y en su mayoría entre los 100 a 300 metros (300 a 1.000 pies) por debajo de la superficie del mar. Ellos publicaron sus resultados el 9 de julio de 2015, en la revista Science.

"En general, el océano sigue absorbiendo el calor extra", dijo Willis, oceanógrafo de JPL. "Pero la pareja superior de las capas del intercambio de calor del océano lo hace con facilidad y puede mantenerlo alejado de la superficie durante diez años más o menos, debido a los ciclos naturales. A la larga, el planeta sigue calentándose".

Para entender la desaceleración de calentamiento de la superficie mundial, Nieves y sus colegas se zambulleron en dos décadas de registros de temperatura del océano; en concreto, examinaron los conjuntos de datos recopilados bajo el agua y otros instrumentos por el equipo de Argo en la Institución Scripps de Oceanografía, por el Atlas Oceanográfico Mundial (WOA), y por el científico japonés Masao Ishii y sus colegas. El equipo del JPL encontró que para la mayor parte de la década 2003-2012, las aguas cerca de la superficie (0-10 metros) del océano Pacífico se enfrían en gran parte de la cuenca. Sin embargo, se calientan las aguas en las capas más bajas: 10-100 metros, 100 a 200 metros, y 200-300 metros.

El mapa animado en la parte superior de esta página muestra las tendencias de la temperatura del agua en varias capas de profundidad del océano, medida entre 2003 y 2012. Las áreas en las tendencias de calentamiento se representan en rojo y en grados Celsius por año, mientras que los azules representan las tendencias de enfriamiento. El calentamiento es más agudo entre 100 a 200 metros en el Pacífico occidental y el Océano Índico oriental. Algunas zonas del Pacífico parecen enfriarse, particularmente cerca de la superficie y en la mitad oriental, que se correlaciona bien con la fase fría de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO, Pacific Decadal Oscillation), que ha estado en marcha durante gran parte de los últimos 15 a 20 años.

Tenga en cuenta que el océano Atlántico no muestra tendencias significativas a cualquier profundidad, con las temperaturas que se calientan en un solo lugar y por el contrario balanceado por enfriamientos en otras. La cuenca del Atlántico también es relativamente pequeña en comparación con el Pacífico y no tiene tanto impacto en las temperaturas globales. El equipo del JPL también señaló que la señal de la temperatura era neutral o no concluyente a profundidades inferiores a 300 metros, donde las mediciones son relativamente escasas.

La siguiente figura muestra las tendencias de una manera diferente. Representa una sección transversal de los 300 metros superiores del océano mundial y cómo cambiaba las temperaturas de 1993 a 2012. Notar cómo hay aguas más frías cerca de la superficie en varios años en la década de 2000, pero las aguas en profundidad se hacen mucho más cálidos. Tenga en cuenta, también, cómo la tendencia general en 20 años pasa de un océano fresco a un océano mucho más cálido.

Nieves, Willis y Patzert estuvieron animados a poner en marcha el estudio porque querían una imagen más detallada, matizada de las temperaturas del océano que es posible con la mayoría de los modelos. En una escala amplia, los modelos pueden replicar las tendencias generales y de largo plazo en el mar; pero en menor escala de espacio y tiempo, muchos de los modelos no pueden igualar las condiciones del mundo real. Los nuevos hallazgos deberían ayudar a mejorar los modelos de almacenamiento de calor del océano y los impactos climáticos en escalas regionales.

El Océano Pacífico cubre casi un tercio de la superficie de la Tierra, por lo que tiene un impacto descomunal en el termostato global. "Según marcha los 100 metros superiores del Pacífico, así marcha la temperatura de la superficie del planeta", dijo Patzert, climatólogo en el JPL. Con la capa superficial del océano más fresca durante gran parte del período de estudio, esas aguas tenían un efecto moderador sobre las masas de aire y sistemas de tiempo en los continentes. Sin embargo, las temperaturas del mar y del aire han comenzado a aumentar rápidamente en los últimos dos o tres años, lo que sugiere que la fase fría de la PDO ha terminado.

"La variabilidad decadal y natural ha estado con nosotros durante siglos, y sigue teniendo grandes impactos regionales sobre la sociedad", dijo Nieves, una científica del JPL con un nombramiento conjunto en la Universidad de California en Los Ángeles. "Podemos esperar a tener más hiatos en el futuro, pero a menos que los hiatos futuros sean más fuertes que lo de costumbre, serán menos visibles debido al aumento rápido de gases de efecto invernadero. En este momento, el efecto combinado del calentamiento causado por el hombre y el Pacífico, cambiando a una fase de calentamiento, pueden sumarse juntos y producir una aceleración en el calentamiento del planeta".

Referencias

1. Nieves, V., Willis, J.K., and Patzert, W.C. (2015, July 9) Recent hiatus caused by decadal shift in Indo-Pacific heating. Science, aaa4521.

Imágenes del Observatorio de la Tierra de la NASA por Joshua Stevens, con base en un trabajo de 2015 por Nieves et al. Leyenda por Mike Carlowicz.

Instrumento (s): Modelo

Fuente: NASA Earth Observatory