Científicos del AOML controlan cómo se transportan el calor y el agua a través del océano Atlántico mediante observaciones de campo y por satélite

En un estudio recientemente publicado, los científicos del AOML presentan estimaciones de 28 años (1993-2020) del volumen de la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico (AMOC ) y de los transportes de calor en múltiples latitudes, mediante la combinación de observaciones oceanográficas in situ y por satélite. Al combinar las observaciones oceánicas con los datos de los satélites, pudieron estimar el volumen de la AMOC y los transportes de calor casi en tiempo real. Estos datos pueden utilizarse para validar los modelos oceánicos, detectar la variabilidad del clima e investigar su impacto en los fenómenos meteorológicos extremos. 

La circulación meridional de vuelco del Atlántico (AMOC) es una cinta transportadora oceánica que transporta grandes cantidades de calor hacia el norte por todo el Océano Atlántico. El calor transportado por la AMOC, que suele denominarse Transporte Meridional de Calor (TMC), repercute en el clima y en el nivel del mar. También influye en las condiciones meteorológicas extremas regionales y globales, como los huracanes y las olas de calor. El AMOC desempeña un papel fundamental en el secuestro de carbono de la atmósfera en las profundidades del océano, lo que puede tener implicaciones a largo plazo en la forma en que el océano regula el clima. Cuantificar cómo cambia el AMOC a lo largo del tiempo y comprender la dinámica subyacente es crucial para avanzar en nuestro conocimiento de los sistemas meteorológicos y climáticos y de cómo pueden cambiar en el futuro.

Un esquema de la Circulación Meridional de Vuelco (MOC)


Para lograr una comprensión completa de la variabilidad del sistema del AMOC puede ser necesaria una red de observación sostenida que abarque toda la cuenca atlántica. En la actualidad, las mediciones in situ orientadas específicamente al seguimiento de la COMA sólo están disponibles en unas pocas latitudes y durante periodos de tiempo relativamente cortos, por lo que no son lo suficientemente largas como para comprender plenamente la variabilidad de la COMA y sus mecanismos subyacentes. Además, algunas de las mediciones in situ no suelen ser óptimas para derivar cantidades más complejas, como el transporte meridional de calor y agua dulce.

En este estudio, los científicos del AOML derivaron una estimación observacional de 28 años (1993-2020) de la AMOC y la MHT en múltiples latitudes del Océano Atlántico mediante un enfoque que fusiona las observaciones oceanográficas in situ y por satélite para derivar perfiles sintéticos mensuales de temperatura y salinidad (T/S) a lo largo de secciones en el Océano Atlántico Norte y Sur. 

La mayor parte de las observaciones oceanográficas in situ utilizadas en este trabajo proceden de las sondas XBT (eXpendable BathyThermograph) desplegadas a través de la red XBT del AOML, así como de los flotadores Argo y de las observaciones de conductividad, temperatura y profundidad (CTD). Estas observaciones, históricamente escasas, pueden ampliarse hasta 1993 combinándolas con observaciones por satélite de la altura y la temperatura de la superficie del mar. 

"La síntesis de las observaciones de diferentes plataformas es clave para abordar las necesidades científicas y sociales", dijo Shenfu Dong, científico del AOML y autor principal del estudio. 

Los perfiles T/S mensuales derivados se utilizaron para determinar los cambios de densidad en el océano, que, combinados con las observaciones del viento, permitieron a los científicos obtener la fuerza de la AMOC y la MHT en el océano. Las estimaciones indican que el mecanismo dominante que provoca cambios en la fuerza de la AMOC varía de un año a otro entre el forzamiento del viento y la dinámica interna del océano. Por ejemplo, el forzamiento del viento impulsó el transporte de calor del Atlántico Norte en 2008-2013, mientras que los eventos de 1993-2004 y 2014-2020 estuvieron dominados por los cambios del campo de densidad. 

Los resultados de este estudio permiten a los científicos detectar los períodos de aumento/disminución del transporte de calor que están relacionados con los cambios en las precipitaciones extremas en regiones regionales y remotas. Por ejemplo, un estudio reciente del AOML(López et al, 2016) ha demostrado que las variaciones del MHT en el Atlántico Sur pueden modular la fuerza de las precipitaciones relacionadas con los monzones globales con 15-20 años de antelación.

Comparación de la (a) MOC y (b) MHT en el Atlántico Sur a 34,5°S, estimadas a partir de las mediciones de XBT (línea negra) y de las estimaciones estadísticas de los perfiles de temperatura derivadas de las observaciones in situ y del altímetro del satélite (línea roja).

Este estudio demuestra la importancia de integrar las observaciones de diferentes plataformas de observación para extraer información que no está disponible fácilmente a partir de un único componente de observación. Las estimaciones en múltiples latitudes pueden utilizarse para investigar la conectividad del MOC y el MHT a través del Océano Atlántico, y para mejorar nuestra comprensión del mecanismo impulsor y los impactos de la variabilidad del MOC. 

Esta investigación apoya la visión del programa AtlantOSde implantar un Sistema de Observación de los Océanos de todo el Atlántico que beneficie a todos los que vivimos, trabajamos y dependemos del océano.

Referencia: Dong, S., Goni, G., Domingues, R., Bringas, F., Goes, M., Christophersen, J., & Baringer, M. Sinergia de las observaciones oceánicas in situ y por satélite para determinar el transporte meridional de calor en el Océano Atlántico. Journal of Geophysical Research: Oceans, e2020JC017073.(https://doi.org/10.1029/2020JC017073)