Las olas de calor marinas en el Ártico se han intensificado desde la década de 1980, con un evento récord de 480 días

Amplificadas por el creciente calentamiento global, estas olas ocurren con mayor frecuencia y duran más tiempo. El Ártico no es ajeno a esta tendencia, ya que se calienta más rápido que cualquier otra región del planeta. Sin embargo, debido a procesos y condiciones locales, las olas de calor marinas en el Ártico difieren fundamentalmente de las que ocurren en los océanos no polares. Un estudio reciente, liderado por el Instituto Alfred Wegener y publicado en la revista Communications Earth & Environment, resume cómo se han desarrollado estos fenómenos en las últimas décadas y qué sabe la ciencia sobre las fuerzas que los originan.

¿Qué es una ola de calor marina?

Las olas de calor marinas son eventos extremos puntuales en los que la temperatura del mar se mantiene inusualmente alta durante al menos cinco días. Se producen cuando la intensa radiación solar o el aire cálido calientan el agua, o cuando las corrientes oceánicas transportan agua inusualmente cálida. «Estudios recientes demuestran que el número de olas de calor marinas también ha aumentado significativamente en el Ártico en las últimas décadas», afirma la Dra. Marylou Athanase, del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI).

En la nueva publicación, los investigadores climáticos resumen el estado actual del conocimiento científico, destacando lo poco que se ha investigado sobre estos episodios de calor. Si bien la investigación sobre las olas de calor marinas ha aumentado considerablemente en todo el mundo en los últimos años, los estudios en el Ártico siguen siendo escasos y no existe una evaluación integral de sus características, causas e impactos, ni de cómo interactúan estos factores. «Sin embargo, en el Ártico, incluso un aumento temporal de la temperatura de una fracción de grado puede tener efectos en cascada sobre el ecosistema polar, sensible al calor, y posibles implicaciones para el sistema climático global», afirma Athanase.

Olas de calor marinas en el Ártico

Los datos disponibles muestran que la duración, la intensidad y la frecuencia de las olas de calor marinas en el Ártico han aumentado significativamente desde la década de 1980. Durante estos eventos extremos, la temperatura de la superficie del mar puede alcanzar hasta 4 °C (39 °F) por encima del promedio estacional.

«Los mares marginales del Ártico se están convirtiendo sistemáticamente en zonas de alta temperatura», explica Athanase. «En estas zonas, las olas de calor superficiales se están volviendo hasta 0,6 grados más cálidas por década y ocurren aproximadamente el doble de veces que el promedio mundial. Las estimaciones en todos los sectores del Ártico varían de 1 a 3 eventos por año».

A mayor profundidad, entre 50 y 500 metros, las olas de calor son similares o incluso más intensas. En el lecho marino, sin embargo, apenas muestran un aumento en frecuencia o intensidad; en algunas regiones, incluso se observa una disminución. Sobre todo, la duración de las olas de calor marinas en el Ártico está aumentando más rápidamente que en cualquier otro lugar del mundo, oscilando entre 10 y 40 días, según la región. El evento más largo registrado ocurrió en el mar de Barents en 2016: durante más de 480 días, las temperaturas en la superficie y en el lecho marino estuvieron 1 °C (1,8 °F) por encima del promedio.

¿Qué factores provocan las olas de calor marinas en el Ártico?

En el Ártico, existen procesos climáticos que no tienen equivalente en latitudes más bajas: la presencia de hielo marino, la alteración de los flujos de calor entre la atmósfera y el océano, y la inyección de calor oceánico almacenado a gran profundidad bajo la superficie ártica representan una clase de factores influyentes que hasta ahora se habían pasado por alto.

«Dos mecanismos interrelacionados, en particular, están impulsando el aumento de las olas de calor marinas: el calentamiento general del océano y la disminución del hielo marino», afirma Athanase. « El aporte de calor de la atmósfera al océano en el Ártico depende en gran medida del hielo marino. Cuando este se derrite en verano, la superficie del mar puede absorber más radiación solar, lo que a su vez intensifica el calentamiento a través de la retroalimentación hielo-albedo».

Por ejemplo, durante las olas de calor marinas de 2007 y 2020, el océano Ártico absorbió casi el doble de energía solar de lo habitual en verano debido a la extremadamente baja capa de hielo marino.

El deshielo tiene otro efecto amplificador: el agua dulce liberada por el deshielo forma una fina capa sobre el agua salada del océano. Esta capa es tan delgada que incluso una pequeña cantidad de calor es suficiente para elevar su temperatura muy por encima de los niveles normales. «Las simulaciones de modelos estiman que este efecto mantiene las olas de calor marinas en la superficie, prolongándolas e intensificándolas en un notable 20 % de media», afirma Athanase.

En el océano Ártico, las olas de calor marinas también pueden originarse en las profundidades, lo que difiere fundamentalmente de otros océanos. A diferencia de latitudes más bajas, donde las aguas más cálidas se encuentran en la superficie, en el Ártico, las aguas cálidas provenientes del Atlántico circulan en las capas más profundas. Las tormentas de otoño o invierno agitan el mar, mezclándolo y potencialmente transportando este calor almacenado desde las profundidades hasta la superficie. Se estima que este afloramiento de agua cálida es responsable de aproximadamente una quinta parte de todas las olas de calor marinas en la superficie del Ártico.

No todos los factores que influyen en las olas de calor marinas se encuentran en el océano; la nubosidad también afecta tanto su inicio como su intensidad. «En los océanos no polares, las olas de calor suelen estar vinculadas a una retroalimentación entre las nubes bajas, la radiación solar y la temperatura de la superficie del mar», explica Athanase. «Las temperaturas más altas reducen la nubosidad en las capas inferiores de la atmósfera, lo que permite que llegue más radiación solar a la superficie. Esto intensifica el calentamiento y, por consiguiente, las olas de calor marinas».

En el Ártico, sin embargo, este mecanismo funciona de manera diferente. Si bien una mayor radiación solar también eleva la temperatura de la superficie del mar durante el verano, las temperaturas más altas y la mayor extensión de las áreas oceánicas libres de hielo en esta región provocan evaporación y una mayor nubosidad, no una menor. Aunque una mayor nubosidad reduce la cantidad de radiación solar que llega a la superficie, este efecto de enfriamiento puede verse contrarrestado por dos factores: a medida que el hielo marino retrocede, la superficie oscura del océano absorbe más energía solar, y la atmósfera nubosa también irradia más calor hacia la superficie.

«De hecho, el reciente aumento de las olas de calor en la superficie del mar durante el verano y el otoño coincide con un incremento moderado de la nubosidad», afirma Athanase. «Pero aún no sabemos si es el aumento de la luz solar o la nubosidad el factor determinante de las olas de calor marinas en el Ártico».

«A medida que avanza el calentamiento global, las simulaciones futuras sugieren que el Ártico experimentará algunos de los aumentos más pronunciados del mundo en la frecuencia e intensidad de las olas de calor marinas», afirma Athanase. Sin embargo, aún faltan investigaciones específicamente adaptadas a las condiciones polares. «Con nuestro estudio, completamos el panorama global de las olas de calor marinas al añadir la "pieza ártica del rompecabezas". Y lo hacemos en un momento en que esta región está cambiando más rápido que cualquier otro océano».

Fuente: Helmholtz Association of German Research Centres