Nuevo descubrimiento: el papel de los huracanes en el calentamiento de los océanos
Los huracanes empujan el calor hacia el océano más profundamente de lo que los científicos creían, lo que aumenta el calentamiento del océano a largo plazo
En un nuevo estudio, se muestra, a través de mediciones en tiempo real, que los huracanes no sólo agitan el agua en la superficie. También pueden empujar el calor hacia las profundidades del océano de manera que pueden encerrarlo durante años y, en última instancia, afectar regiones alejadas de las tormentas tropicales.
Huracanes y redistribución del calor en las aguas
El calor es el componente clave de esta historia. Desde hace tiempo se sabe que los huracanes obtienen su energía de las cálidas temperaturas de la superficie del mar. Este calor ayuda a que el aire húmedo cerca de la superficie del océano se eleve como un globo aerostático y forme nubes de tormentas que pueden superar los 10 km de altura o más.
Pero en la investigación actual, los huracanes también ayudan a calentar el océano, al mejorar su capacidad para absorber y almacenar calor. Y eso puede tener consecuencias de largo alcance.
Cuando los huracanes mezclan calor con el océano, ese calor no vuelve a aparecer en el mismo lugar. El estudio muestra cómo las ondas submarinas producidas por las tormentas tropicales y huracanes (o tifones en el Pacífico) pueden empujar el calor aproximadamente cuatro veces más profundo que la mezcla sola, enviándolo a una profundidad donde el calor queda atrapado lejos de la superficie. Desde allí, las corrientes marinas profundas pueden transportarlo miles de kilómetros. Así por ejemplo, un tifón que atraviese el Océano Pacífico occidental y golpee Filipinas podría terminar suministrando agua tibia que calentaría la costa del Ecuador años después.
El estudio con tifones
Durante dos meses en el otoño de 2018, los autores del estudio trabajaron a bordo del barco de investigación Thomas G. Thompson para registrar cómo respondía el mar de Filipinas a los patrones climáticos cambiantes. Como científicos del océano, estudiaron la mezcla turbulenta en el océano y los huracanes y otras tormentas tropicales que generan esta turbulencia.
Los cielos estaban despejados y los vientos estaban en calma durante la primera mitad del experimento. Pero en la segunda mitad, tres grandes tifones, como se conoce a los huracanes en esta parte del mundo, agitaron el océano.
Ese cambio permitió comparar directamente los movimientos del océano con y sin la influencia de las tormentas. En particular, se estaba analizando en aprender cómo la turbulencia debajo de la superficie del océano estaba ayudando a transferir calor hacia las profundidades del océano.
Se midió la turbulencia oceánica con un instrumento llamado perfilador de microestructuras, que cae libremente desde casi 300 metros y utiliza una sonda similar a la aguja de un fonógrafo para medir los movimientos turbulentos del agua.
Los efectos de un huracán sobre los mares y océanos
Imagina el océano tropical antes de que pase un huracán sobre él. En la superficie hay una capa de agua tibia, a más de 27 ºC, que es calentada por el sol y se extiende aproximadamente a 50 metros debajo de la superficie. Debajo hay capas de agua más fría.
La diferencia de temperatura entre las capas mantiene las aguas separadas y prácticamente incapaces de afectarse entre sí. Puede pensar en ello como la división entre el aceite y el vinagre en una botella de aderezo para ensaladas sin agitar.
Cuando un huracán pasa sobre el océano tropical, sus fuertes vientos ayudan a remover los límites entre las capas de agua, como si alguien sacudiera una botella de aderezo para ensaladas. En el proceso, el agua profunda fría se mezcla desde abajo y el agua superficial caliente se mezcla hacia abajo. Esto hace que las temperaturas de la superficie se enfríen, lo que permite que el océano absorba el calor de manera más eficiente de lo habitual en los días posteriores a un huracán.
Durante más de dos décadas, los científicos han debatido si las aguas cálidas que los huracanes mezclan hacia abajo podrían calentar las corrientes oceánicas y, por lo tanto, dar forma a los patrones climáticos globales. En el centro de esta pregunta estaba si los huracanes podrían bombear el calor lo suficientemente profundo como para permanecer en el océano durante años.
Al analizar las mediciones del subsuelo del océano tomadas antes y después de tres huracanes, se descubrió que las olas submarinas transportan el calor aproximadamente cuatro veces más profundo en el océano que la mezcla directa durante el huracán. Estas ondas, que son generadas por el propio huracán, transportan el calor lo suficientemente profundo como para que no se pueda liberar fácilmente a la atmósfera.
Implicaciones del calor en las profundidades del océano
Una vez que este calor es recogido por las corrientes oceánicas a gran escala, puede transportarse a partes distantes del océano.
El calor inyectado por los tifones que se estudiaron en el mar de Filipinas puede haber fluido hacia las costas de Ecuador o California, siguiendo patrones de corrientes que transportan agua de oeste a este a través del Pacífico ecuatorial.
En este punto, el calor puede volver a mezclarse con la superficie mediante una combinación de corrientes de cardumen, afloramiento y mezcla turbulenta . Una vez que el calor vuelve a estar cerca de la superficie, puede calentar el tiempo local y afectar los ecosistemas.
También es posible que el exceso de calor de los huracanes o tifones permanezca dentro del océano durante décadas o más sin regresar a la superficie. Esto en realidad tendría un impacto mitigador en el cambio climático.
A medida que los huracanes redistribuyen el calor de la superficie del océano a mayores profundidades, pueden ayudar a frenar el calentamiento de la atmósfera terrestre al mantener el calor secuestrado en el océano.
Los científicos han pensado durante mucho tiempo en los huracanes como eventos extremos alimentados por el calor del océano y moldeados por el clima de la Tierra. Los hallazgos, publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences , agregan una nueva dimensión a este problema al mostrar que las interacciones van en ambos sentidos: los propios huracanes tienen la capacidad de calentar el océano y moldear el clima de la Tierra.
Referencia
Noel Gutiérrez Brizuela et al, Prolonged thermocline warming by near-inertial internal waves in the wakes of tropical cyclones, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2301664120