Los océanos absorben más dióxido de carbono después del paso de los huracanes

Los ciclones tropicales son enormemente poderosos: las velocidades destructivas del viento, las ráfagas violentas y las intensas lluvias dejan huellas visibles dondequiera que pasan. También afectan al océano. Debido a que las tormentas agitan la superficie del agua, provocan la mezcla de masas de agua, así como el intercambio de calor y carbono con la atmósfera.

Por primera vez, científicos del Instituto Max Planck de Meteorología y de la Universidad de Hamburgo han representado estas interacciones en un modelo global del sistema terrestre que resuelve ciclones, tormentas y remolinos, revelando la cascada de mecanismos físico-biogeoquímicos que se despliegan en respuesta a los ciclones tropicales.

“Los modelos tradicionales del sistema terrestre tienen un espaciado de cuadrícula aproximado de 100 a 200 kilómetros, lo que no les permite resolver de manera realista ciclones tropicales muy intensos, especialmente ciclones de categorías 4 y 5”, explicó David Nielsen, primer autor del estudio.

“Utilizando el modelo Icon con una resolución horizontal de cinco kilómetros e incluyendo el componente de biogeoquímica oceánica Hamocc, pudimos ver ciclones tropicales de categoría 4 en la simulación y estudiar su impacto en el ciclo del carbono”, según David Nielsen.

En concreto, el equipo investigó dos huracanes en el Atlántico Norte con velocidades de viento superiores a 200 kilómetros por hora, que aparecieron en la simulación de un año con una semana de diferencia.

Efectos sobre el carbono y el fitoplancton

Los científicos demostraron que los huracanes provocaron una liberación inmediata de dióxido de carbono del océano a la atmósfera, de 20 a 40 veces mayor que en condiciones normales. Sin embargo, los huracanes también enfriaron la superficie del océano, lo que incrementó la absorción de dióxido de carbono durante varias semanas después del paso de la tormenta. En conjunto, estos dos efectos opuestos —liberación inmediata y absorción a largo plazo— resultaron en una pequeña absorción neta.

Otro efecto sorprendente de los huracanes fue la mezcla que indujeron en la capa superior del océano, llevando nutrientes a la superficie. En respuesta, el crecimiento del fitoplancton se multiplicó por diez. La proliferación perduró algunas semanas después del paso de los huracanes y no se limitó a su estela: las corrientes locales, parcialmente intensificadas por las tormentas, distribuyeron la biomasa por amplias zonas del Atlántico Norte occidental.

“Fue emocionante saber que, como consecuencia, los huracanes también aumentaron la cantidad de carbono orgánico que se hundía en el océano, contribuyendo así al almacenamiento a largo plazo de carbono en capas oceánicas más profundas”, según Tatiana Ilyina, jefa de grupo en el Instituto Max Planck de Meteorología.

Anteriormente, los científicos habían observado algunos de estos procesos. «Sin embargo, esta simulación nos permite estudiarlos en detalle y vincularlos a escala global, lo cual es importante para comprender cómo los ciclones tropicales podrían responder e impactar nuestro clima bajo el calentamiento global», afirmó Nielsen.

Como siguiente paso, el equipo también analizará otros procesos a escala kilométrica y su impacto en el ciclo del carbono oceánico, como las interacciones entre tormentas y remolinos oceánicos, no solo en los trópicos, sino también en las regiones polares.

Sumario:

- Simulación de modelos: se puede utilizar un modelo de sistema terrestre de alta resolución para investigar las interacciones entre los ciclones tropicales intensos y el ciclo del carbono.
- Absorción de carbono: Durante los huracanes, se libera significativamente más dióxido de carbono del océano a la atmósfera que en condiciones normales. Sin embargo, a medida que la superficie del océano se enfría debido a los huracanes, el océano absorbe posteriormente más dióxido de carbono, y este efecto predomina.
- Floración de algas: la mezcla del océano lleva nutrientes a la superficie, lo que provoca un mayor crecimiento del fitoplancton.

Fuente: The Max Planck Society

Referencia

Nielsen, D., Chegini, F., Serra, N., Kumar, A., Brüggemann, N., Hohenegger, C., and Ilyina, T. Resolved tropical cyclones trigger CO2 uptake and phytoplankton bloom in an Earth system model simulation. PNAS, Vol. 120, No. 0, e2506103122