Una de las preguntas más desafiantes en los estudios sobre el cambio climático global hoy en día es cuán rápido, o si el calor que se acumula dentro del sistema de la Tierra penetra en el océano profundo. Los científicos de la Universidad de Miami (UM), el AOML y el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA recientemente abordaron esta cuestión utilizando una combinación de los actuales sistemas de observación satelital e in situ para estudiar la distribución del calor en los océanos.
Sus conclusiones, publicadas en la revista Geophysical Research Letters*, muestran que el Océano Pacífico Sur subtropical es una de las regiones clave en las que puede estar ocurriendo una acumulación de calor a largo plazo en las profundidades. Para entender mejor las tasas y mecanismos involucrados en este calentamiento profundo, un grupo de científicos Denis Volkov (UM/AOML), Felix Landerer (JPL), y Gustavo Goni, Sang-Ki Lee, y Christopher Meinen (AOML) han comenzado un nuevo proyecto para monitorear y analizar la redistribución horizontal y vertical del calor en el Océano Pacífico Sur subtropical occidental. Los fondos para el proyecto son proporcionados por el Equipo Científico de Topografía de la Superficie del Océano de la NASA y el AOML. Debido a que esta nueva investigación aborda uno de los objetivos clave de la NOAA para entender y predecir los cambios en el clima, el tiempo, los océanos y las costas, el AOML está proporcionando el financiamiento para gran parte de la instrumentación amarrada que será desplegada como parte del nuevo estudio. Específicamente, AOML suministrará dos instrumentos de ecosonda invertida equipada con presión (PIES).
Estos instrumentos se desplegarán durante la primera etapa del próximo crucero GO-SHIP/ CLIVAR P06 a bordo del R/V Nathaniel B. Palmer que zarpará de Sydney (Australia) hacia Papeete (Tahití) en julio de 2017 (véase la ruta del crucero y los lugares propuestos para el despliegue de los instrumentos PIES en la imagen de arriba a la derecha). PIES es un instrumento amarrado en el fondo del océano que mide: i) el tiempo que tarda un pulso sonoro en viajar de ida y vuelta desde el fondo del océano a la superficie del mismo y viceversa; y ii) las variaciones de presión en el fondo del mar. Las mediciones del tiempo de viaje de cada PIES pueden calibrarse en perfiles de profundidad completa de temperatura, salinidad y anomalías de volumen específico cuando se combinan con información hidrográfica de la región. Estos perfiles y las mediciones de la presión del fondo proporcionarán los datos necesarios para vigilar la evolución del contenido de calor a profundidad completa y los cambios en los flujos meridionales (norte-sur) en el sudoeste del Océano Pacífico subtropical. Otro aspecto emocionante de este despliegue es que ambos amarres del PIES estarán equipados con el Sistema Adaptable de Lanzadera de Información de Instrumentos de Fondo del AOML o ABIISS. Este sistema de tecnología de vainas de datos desechables ha estado en desarrollo en el AOML durante los últimos años, y su despliegue representa la primera aplicación de campo en las profundidades oceánicas como parte integral de un proyecto científico.
El ABIISS proporciona un método rentable para recoger observaciones de los instrumentos amarrados en el fondo del océano. Utiliza vainas de datos autónomas y prescindibles que registran los datos del instrumento amarrado primario. A intervalos preprogramados por el usuario, las vainas de datos se auto liberan y suben a la superficie del océano, transmitiendo sus datos almacenados a tierra a través de la red de satélites Iridium. Al tratarse de un sistema prescindible, no requiere recuperación ni el uso del tiempo de los buques para recuperar las observaciones, lo que supone importantes ventajas cuando se realizan investigaciones en una región remota y poco visitada como el Océano Pacífico sudoccidental.
Los científicos e ingenieros de la AOML ya han probado con éxito la tecnología ABIISS con instrumentos amarrados a 750 y 4600 metros de profundidad. Sin embargo, el nuevo estudio en el suroeste del Océano Pacífico es el primer despliegue impulsado por la ciencia de ABIISS y demostrará algunas de las apasionantes posibilidades de esta nueva tecnología diseñada por AOML. Mediante la combinación de sistemas avanzados y actualizados de observación por satélite e in situ, incluidos los instrumentos PIES y modelos oceánicos de última generación, se espera que este proyecto identifique los procesos dinámicos que han llevado a la acumulación observada de calor en el Pacífico Sur subtropical y otras regiones. El despliegue de los instrumentos de la PIES permitirá también a los investigadores vigilar la evolución del contenido de calor en la región estudiada como respuesta al fenómeno de El Niño de 2015-2016. Estas tareas tienen una importancia especial, ya que generarán conocimientos que ayudarán a predecir el destino del calor acumulado y proporcionarán orientación para posibles cambios futuros en escalas de tiempo de años a decenios.
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*Volkov, D.L., S.-K. Lee, F.W. Landerer, y R. Lumpkin, 2017: Década de calentamiento de los océanos profundos detectado en el Pacífico Sur subtropical. Geophysical Research Letters, 44(2):927-936 (doi:10.1002/2016GL071661).