Los investigadores de la División de Oceanografía Física del AOML realizan periódicamente prospecciones hidrográficas para vigilar el sistema de corrientes fronterizas occidentales en el Océano Atlántico Norte subtropical. Estos cruceros forman parte del proyecto de larga duración Western Boundary Time Series (WBTS) del laboratorio y están diseñados para vigilar tanto la corriente de Florida, al este de Florida en el Estrecho de Florida, como la corriente de frontera occidental profunda del Atlántico Norte al este de las Bahamas en el Océano Atlántico Norte. Estas corrientes fronterizas occidentales son partes importantes de la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico (AMOC).
La AMOC es el componente del Océano Atlántico de la Circulación Meridional de Oscilación Global. Esta circulación está impulsada por las diferencias regionales de calor y sal, así como por la mezcla oceánica y el forzamiento del viento en la superficie del océano y cerca de ella. Redistribuye el calor y la sal, así como las concentraciones de carbono y nutrientes, con importantes repercusiones en muchos fenómenos climáticos a escala mundial, como los cambios en el nivel del mar, el clima extremo y los patrones de precipitación.
Crédito de la imagen: NOAA/AOML
El proyecto WBTS desempeña un papel fundamental en la vigilancia a largo plazo de la circulación y la variabilidad del AMOC, que ayuda a los científicos a detectar cómo está cambiando con el tiempo. Reconocer los nuevos cambios, por encima de la variabilidad natural del sistema, es un factor importante para comprender los impactos del cambio climático en nuestros océanos.
El proyecto WBTS forma parte de una colaboración internacional en la que participan, entre otros, el WBTS del AOML, financiado por el Programa de Vigilancia y Observación Global de los Océanos (GOMO) de la NOAA, el Programa de Circulación Meridional de Vuelco y Flujo Térmico (MOCHA) de la Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas y Atmosféricas de la Universidad de Miami ( UM/RSMAS ) (financiado a través de la National Science Foundation, NSF), y el Programa de Cambio Climático Rápido (RAPID) del Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido.
Como su nombre indica, el WBTS se centra en el "límite occidental" del tramo transatlántico. El proyecto lleva a cabo estudios bimensuales regulares de la corriente de Florida, un componente del sistema de la corriente del Golfo (una fuerte corriente fronteriza occidental en el Atlántico Norte). El WBTS también trabaja con sus socios de MOCHA en UM/RSMAS en la realización de estudios al este de la isla de Abaco en las Bahamas a lo largo de 26,5°N hasta 69,5°W aproximadamente cada nueve meses. El AOML y el UM/RSMAS se alternan en la realización de estos cruceros.
En febrero y marzo, científicos, ingenieros y técnicos del AOML y de la UM/RSMAS participaron en uno de los estudios de colaboración del proyecto a bordo del R/V Endeavor en el Estrecho de Florida, las Bahamas y el Océano Atlántico Norte. El crucero de investigación hidrográfica, de 18 días de duración, proporcionó mediciones directas de la corriente de Florida, el canal de Providencia del Noroeste en las Bahamas y la sección de 26,5°N. Esta última, que se extiende al este de la isla de Abaco hacia el Giro Subtropical del Atlántico Norte, está diseñada para captar las propiedades de la masa de agua y las características del flujo de la corriente de las Antillas, más pequeña y cercana a la superficie, la corriente profunda del límite occidental y el interior del giro (Figura 2).
En 49 puntos del estudio, los investigadores del AOML y la UM/RSMAS bajaron un paquete de instrumentos conocido como CTD (siglas en inglés de Conductividad, Temperatura y Profundidad) desde la superficie del mar hasta justo por encima del fondo marino utilizando un gran cabrestante oceanográfico fijado al buque de investigación. Configurado con múltiples sensores, el CTD proporciona al equipo perfiles completos de temperatura, salinidad y oxígeno disuelto en la columna de agua, con la capacidad de capturar muestras de agua de mar en hasta 24 lugares entre la superficie y el fondo mediante botellas Niskin acopladas. Los científicos pueden ver los datos recogidos por el CTD en tiempo real durante el lanzamiento del CTD, ya que se envían por el cable del cabrestante a una pantalla en la sala de ordenadores del barco.
Además, el paquete CTD del WBTS está configurado con dos perfiladores de corriente acústicos Doppler rebajados (LADCP) que utilizan pulsos acústicos para medir la velocidad del agua. Las mediciones del LADCP proporcionan un perfil de la velocidad de la corriente oceánica desde la superficie hasta el fondo. Estos datos pueden ayudar a los investigadores a obtener una instantánea de cómo se mueven las masas de agua en el océano, transportando calor, sal y otras propiedades del agua.
Durante este crucero, también se repararon las boyas de series temporales del proyecto a lo largo de la sección de 26,5°N. Las boyas de aguas profundas del proyecto proporcionan a los científicos mediciones continuas de las condiciones oceánicas. Sin embargo, estos instrumentos amarrados deben ser recuperados y sustituidos para poder recuperar los datos de los mismos. Una vez que se recupera un fondeo antiguo, se despliega uno nuevo, con baterías nuevas, en su lugar para continuar el registro de las series temporales. En el crucero de febrero-marzo, se recuperaron y sustituyeron 4 amarres de correntímetros UM/RSMAS y 6 amarres de manómetros AOML.
Además de los estudios de mayor envergadura que se llevan a cabo cada nueve meses, el equipo de investigación del WBTS realiza cruceros de dos días en el Estrecho de Florida a bordo del R/V F.G. Walton Smith aproximadamente seis veces al año. Estos estudios se centran en la sección de 27°N entre West Palm Beach (Florida) y las Bahamas (Figura 2). Dos de estos cruceros se realizaron en abril y mayo. Estos cruceros ayudan a cuantificar el transporte de volumen de la corriente de Florida y los cambios en la masa de agua. Los datos recogidos también ayudan a mejorar las estimaciones del transporte diario de corriente derivadas de un cable telefónico submarino que atraviesa la sección.