La Zona Crepuscular mesopelágica es rica en vida. En el sentido de las agujas del reloj desde arriba: medusas mesopelágicas, peces víbora, peces linterna, larvas, copépodos y calamares. Crédito: Wikimedia/Drazen et al, CC BY-NC-ND
En tierra, estamos familiarizados con las olas de calor y las olas de frío. Pero las profundidades del mar también experimentan períodos prolongados de calor y frío.
Las olas de calor y las olas de frío marinas pueden dañar gravemente los ecosistemas y hábitats oceánicos, como los arrecifes de coral. Estos extremos también pueden obligar a las especies a desplazarse o morir y provocar pérdidas repentinas en las pesquerías.
En una investigación publicada hoy en Naturalezamostramos que casi la mitad de las olas de calor y de frío que llegan a la zona crepuscular del océano (entre 200 y 1.000 metros) son impulsadas por grandes corrientes de Foucault, corrientes arremolinadas que transportan agua fría o caliente.
A medida que los océanos se calientan, las olas de calor vinculadas a las corrientes parásitas se vuelven más intensas, al igual que las olas de frío. Estos plantean amenazas potenciales a la gran cantidad de vida en la zona del crepúsculo, hogar de los vertebrados más abundantes del mundo y de la mayor migración del planeta.
Monitorear las profundidades del mar es difícil
Alrededor del 90% del calor atrapado por los gases de efecto invernadero ha ido a parar a los océanos. Como resultado, las olas de calor marinas están llegando con mayor frecuencia, especialmente frente a la costa este de Australia, Tasmania, la costa nororiental del Pacífico en Estados Unidos y en el Atlántico Norte.
Los investigadores han dependido durante mucho tiempo de las mediciones satelitales de las temperaturas en la superficie del océano para detectar estos eventos extremos de temperatura oceánica. Las temperaturas de la superficie están directamente influenciadas por la atmósfera. Pero es diferente en profundidad.
Los satélites no pueden medir las temperaturas bajo la superficie, lo que hace que las profundidades del mar sean mucho más difíciles de monitorear.
En cambio, tenemos un puñado de amarres a largo plazo (boyas de medición suspendidas en profundidad) en los océanos del mundo. Estos son enormemente valiosos, ya que registran continuamente las temperaturas y permiten detectar cambios extremos de temperatura.
En las últimas décadas, ha habido avances bienvenidos en forma de flotadores Argo: buzos robóticos que se sumergen a 2.000 metros de profundidad y salen a la superficie, tomando muestras de la temperatura y la salinidad a medida que avanzan.
Los datos de estas dos fuentes, junto con las mediciones tradicionales de los buques, hicieron posible nuestra investigación.
Olas de calor dentro de las corrientes parásitas
Los datos nos proporcionaron dos millones de lecturas o “perfiles” de temperatura de alta calidad en todos los océanos del mundo, a lo largo de tres décadas. Utilizamos estos ricos datos para descubrir el papel de las corrientes parásitas.
Los remolinos oceánicos son enormes bucles de corrientes arremolinadas, a veces de cientos de kilómetros de diámetro y que alcanzan más de 1.000 metros de profundidad. Son tan grandes que puedes verlos en imágenes de satélite.
Estas poderosas corrientes pueden empujar el agua superficial cálida hacia abajo o elevar el agua fría y profunda, provocando cambios rápidos de temperatura. Los remolinos pueden viajar una gran distancia antes de disiparse, arrastrando consigo masas de agua más fría o más cálida.
Descubrimos su papel en el desencadenamiento de olas de calor y olas de frío profundas examinando cada perfil de temperatura y cotejándolo con remolinos presentes en el mismo momento y lugar.
Esto demostró que los remolinos desempeñaron un papel importante en el desencadenamiento de olas de calor y olas de frío marinas en aguas de más de 100 metros de profundidad, especialmente en los océanos de latitudes medias al norte y al sur de los trópicos.
La corriente de Australia Oriental lleva agua cálida hacia el sur por la costa este, provocando muchos remolinos. Más del 70% de las olas de calor marinas más profundas en esta área en realidad tuvieron lugar dentro de los remolinos oceánicos.
Cuando los remolinos de esta corriente giran en el sentido contrario a las agujas del reloj, tienden a provocar olas de calor marinas, transportando agua cálida a las profundidades. Pero cuando giran en el sentido de las agujas del reloj, elevan el agua fría y profunda, provocando olas de frío.
Descubrimos que los eventos de temperaturas extremas profundas vinculados a remolinos se observan con mayor frecuencia en las principales corrientes fronterizas oceánicas, como las corrientes de Australia Oriental y Kuroshio en el Pacífico y la Corriente del Golfo en el Atlántico. También se producen olas de calor marinas profundas en la corriente de Leeuwin frente a Australia Occidental. Cuanto más fuertes sean las corrientes parásitas, más probabilidades habrá de que provoquen temperaturas extremas en las profundidades.
Las corrientes de Foucault son el principal impulsor de casi la mitad de todas las olas de calor y olas de frío de los océanos profundos. Otros factores incluyen los frentes de temperatura del océano causados por fuertes corrientes oceánicas y olas oceánicas a gran escala.
¿Qué significa esto para la vida oceánica?
Día tras día, el calor atrapado por los gases de efecto invernadero llega a los océanos.
Se esperaría que aumentaran las olas de calor marinas, y así es. Pero las olas de frío no han desaparecido. De hecho, los extremos tanto de calor como de frío se están volviendo más intensos en las profundidades del océano a medida que cambia el clima.
Nuestra investigación sugiere que las corrientes parásitas están actuando para magnificar las tasas de calentamiento de las olas de calor marinas y la tasa de enfriamiento de las olas de frío. Los océanos más cálidos en general están provocando corrientes parásitas más fuertes, que a su vez pueden provocar grandes cambios de temperatura en una distancia vertical mayor.
Debido a que podemos detectar remolinos oceánicos con satélites, podemos utilizar esta investigación para predecir cuándo son probables olas de calor y olas de frío marinas más profundas. Esto ayudará a encontrar qué ecosistemas son propensos a verse afectados por el calor o el frío extremos y evaluar qué daño causan.
La capa oceánica a la que afectan estos extremos se llama zona crepuscular, entre 200 y 1.000 metros de profundidad. Estas profundidades albergan muchas especies importantes de peces y plancton. De hecho, esta zona tiene más biomasa de peces que el resto del océano combinado. Un pez pequeño, el boca de cerda, es probablemente el vertebrado más abundante en la Tierra, y podría ascender a cuatrillones (miles de billones).
Cuando cae la noche, una gran cantidad de peces, crustáceos y otras criaturas migran hacia la superficie para alimentarse en la migración animal más grande de la Tierra. Durante el día, muchos peces de mar abierto se dirigen hacia el crepúsculo para evitar tiburones, ballenas y otros depredadores de la superficie.
El calor y el frío provocados por los remolinos no son la única amenaza para la zona del crepúsculo. Las olas de calor marinas pueden provocar niveles bajos de oxígeno en el agua y una reducción de nutrientes. Tendremos que descubrir qué amenaza suponen estos cambios combinados para la vida en el crepúsculo.
Más información:
Qingyou He et al, Ocurrencias comunes de olas de calor y olas de frío subsuperficiales en los remolinos oceánicos, Naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08051-2, doi.org/10.1038/s41586-024-08051-2
Proporcionado por La Conversación
Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
Citación: Las corrientes de Foucault oceánicas canalizan el calor y el frío extremos hacia las profundidades llenas de vida (2024, 19 de octubre) obtenido el 19 de octubre de 2024 de https://phys.org/news/2024-10-ocean-eddy-currents-funnel-extreme. HTML
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