Recent reduced abyssal overturning and ventilation in the Australian Antarctic Basin

Cita: 

Gunn, Kathryn; Rinroul, Stephen; England, Matthew y Bowen, Melissa [2023], “Recent reduced abyssal overturning and ventilation in the Australian Antarctic Basin”, Nature Climate Change, Nature, 615: 537-544. https://www.nature.com/articles/s41558-023-01667-8

Fuente: 
Artículo científico
Fecha de publicación: 
Mayo, 2023
Tema: 
El deshielo de los glaciares afecta las propiedades del agua del océano, lo que causa afectaciones en la cuenca abisal de la Antártida Australiana.
Idea principal: 
Kathryn Gunn forma parte de la Universidad de Southampton.
Stephen Rintoul colabora en la Universidad de Southampton y en la Universidad de Tasmania. Matthew England se encuentra en la Universidad de Nueva Gales del Sur y Melissa Bowen colabora en la Universidad de Auckland.

La formación de agua del fondo antártico (AABW, por sus siglas en inglés) se da con la llegada del agua de la plataforma antártica hasta llegar al océano abisal. Esta formación de agua es rica en oxígeno por lo que con la circulación global ventila el interior del océano abisal al renovar el oxígeno que lleva consigo. Sin embargo, de acuerdo a estudios previos, se ha encontrado que existen cambios en el volumen y en la salinidad de AABW, lo que tiene repercusiones directas con la circulación oceánica global.

Un factor que ayuda en la formación de AABW es el agua de plataforma densa (DSW, por sus siglas en inglés), que está conformada por agua fría, relativamente salada y rica en oxígeno. La formación de DSW se da a partir de cuatro regiones: el mar de Weddell, el cabo Darnley, la costa de la Tierra de Adelia y el mar de Ross. En el fondo del mar de Ross (RSBW, por sus siglas en inglés) se ha observado un enfriamiento que se ha relacionado con el agua de deshielo que proviene del mar de Amundsen, lo que a su vez provoca que existan variedades en la formación de AABW, que tiene implicaciones directas en las concentraciones del oxígeno en el océano profundo.

En este artículo se buscó cuantificar la variabilidad en el volumen y el transporte de oxígeno, para esto, se tomó en cuenta la cuenca antártica australiana. Se cuantificaron cambios en las propiedades (dato crucial 1) y la cantidad de agua del fondo que ingresa a la cuenca a través de observaciones hidrográficas y con modelos de hielo marino en diferentes periodos de tiempo.

Refrescamiento y contracción del agua de fondo

La cuenca antártica australiana es abastecida por tres diferentes fuentes de AABW, que son las aguas profundad del Mar de Weddell, las aguas del fondo de la Tierra de Adelia y RSBW. Estas aguas que ingresan a la cuenca antártica australiana se han vuelto más frescas y livianas. Sin embargo, RSBW es el que ha presentado mayores cambios.

De manera general, de acuerdo a lo observado, se han mantenido estables las variaciones en la salinidad, sin embargo, si existen variaciones notables en RSBW (dato crucial 2) lo que podría provocar cambios en la formación de AABW en la cuenca antártica australiana.

Variación del flujo de agua de fondo
De igual forma, con las mediciones que se realizaron se observó que la velocidad de flujo del agua de fondo hacia la cuenca antártica australiana varía de acuerdo a la ubicación, la estación y la densidad. También, dependiendo de la ubicación, los cambios temporales de los vientos, las mareas y la formación de DSW pueden retrasar o mejorar el flujo de cada entrada de agua.

Con los datos obtenidos por el modelo, se determinó que la estructura horizontal del flujo de agua del fondo varía en cada ubicación, pero el cambio en las escalas de tiempo estacionales se mantiene sin cambios significativos.

Cambios en el transporte y vuelco abisal

Se determinó que el volumen de RSBW disminuyó 65%, pero se recuperó en 2018. De igual forma, el transporte de volumen en medio del núcleo de ALBW (Adélie Land Bottom Water) (ALBW, por sus siglas en inglés) disminuyó un 77% entre 1994 y 2018.

Para poder evaluar las variaciones en la fuerza del vuelco, se promediaron las estimaciones de transporte en diferentes periodos de tiempo. Con esto, se obtuvo que en el periodo de 1994 a 2009, el vuelco se desaceleró y entre 2009 y 2017, el vuelco se fortaleció. La reducción en la formación y exportación de AABW hizo que la capa de agua del fondo se adelgazara.

Ventilación reducida del abismo
Con las estimaciones obtenidas sobre la cantidad de oxígeno, se determinó que RSBW y ALBW son las que aportan mayor oxígeno a la cuenca antártica australiana. La desaceleración de la circulación de vuelco provoca la desoxigenación en las profundidades del océano, bajo esta información, se pueden conocer los mecanismos de ventilación, entre los que se encuentran la desaceleración del vuelco que reduce el transporte de oxígeno al abismo y la contracción de AABW provoca desoxigenación cuando la capa de AABW se adelgaza. Con esto, se puede decir que la contracción de AABW contribuye más a la desoxigenación que lo que contribuye las reducciones en la cantidad de oxígeno transportado al abismo.

Discusión
A partir de la información obtenida, se puede decir que al reducirse el transporte de oxígeno al abismo se provocó un adelgazamiento de las capas ventiladas, lo que redujo el contenido de oxígeno de la cuenca profunda (dato crucial 3).

Los cambios que se dan en el transporte de RSBW se deben a cambios en la salinidad de DSW en la plataforma continental del mar de Ross. Estos cambios en la salinidad del agua de la plataforma influyen en el transporte de agua en dos diferentes vías: reduce la velocidad de exportación del agua de fondo a medida que disminuye la densidad del agua en la plataforma y también reduce el área de la capa de AABW al disminuir la densidad del agua de la plataforma debido a que las capas que son más densas ya no se renuevan.

Los cambios en el transporte de RDBW se deben a la salinidad del agua de la plataforma del mar de Ross. A su vez, los cambios en la salinidad en el mar de Ross son provocados por la entrada de agua de deshielo de los glaciares y por las variaciones en la formación de hielo marino. También, el aumento en la salinidad DSW y AABW específicamente, después de 2014, se puede atribuir a un aumento en la formación de hielo marino, impulsado por vientos anómalos, debido a anomalías climáticas interanuales como el Niño.

A manera de conclusión, se puede decir que en este trabajo resalta la sensibilidad que existe en el vuelco profundo y en la ventilación en la salinidad del agua de la plataforma en las regiones de formación AABW. Además, se ha demostrado que la renovación de las aguas de la plataforma se atribuye al aumento que existe en el derretimiento de los glaciares (dato crucial 4), lo que ha llevado a la desoxigenación de la cuenca abisal de la Antártida Australiana.

Datos cruciales: 

1.

2. RSBW presentó cambios entre 1992 y 2011 al disminuir la salinidad media de la capa con densidad neutra >28.30 kg m-3 disminuyó en 0.04 g kg-1, sin embargo, entre 2011 y 2018, la salinidad se recuperó en 0.03 g kg-1.

3. Entre 1994 y 2009, la exportación de agua densa de ALBW y RSBW se redujo por lo menos 50%, provocando que la circulación de vuelco se ralentizara -2.8 ± 0.5 Sv década-1.

4.

Nexo con el tema que estudiamos: 

Como se destaca en este artículo, el derretimiento de los glaciares afecta la dinámica del océano profundo y de sus propiedades. Esto demuestra como la destrucción del ambiente es una problemática actual que afecta en diferentes grados a la dinámica de la Tierra, llevando a las empresas y a las personas a buscar alternativas que les permitan hacer frente a las alteraciones climáticas y ambientales actuales.