Montañas sumergidas agitan corrientes importantes para el clima de la Tierra | saber

Pocas fuerzas son tan fundamentales para el clima como las fluctuaciones en los océanos del mundo. Estas «cintas transportadoras», como las llaman los oceanógrafos, arrastran las aguas superficiales tropicales hacia los polos, donde se calientan en latitudes altas antes de enfriarse y hundirse en un abismo kilómetros más abajo, llevándose consigo el calor residual y el dióxido de carbono disuelto. Pero la última parada del portaaviones es ambigua. Para mantener la circulación, esas aguas más profundas deben volver a la superficie, y los oceanógrafos no pueden explicar cómo sucede eso.

Actualmente, Resultados de la campaña por Descubre RRS, un buque de investigación británico, parece confirmar una nueva visión radical de cómo ascienden las aguas profundas del océano. Sus mediciones de alcantarillas que se elevan por encima de la dura topografía del fondo marino indican que las aguas profundas no se elevan lentamente en la mayor parte del océano, como se pensaba anteriormente. En cambio, es desviado hacia arriba en ráfagas concentradas por la turbulencia creada por las montañas submarinas, incluidas las cordilleras volcánicas en medio del océano y los montes submarinos. “La forma del lecho marino está estrechamente relacionada con la estructura del océano”, dice Trevor McDougall, físico oceánico de la Universidad de Nueva Gales del Sur que ayudó a establecer el marco teórico para el descubrimiento. «Esta es una nueva forma de mirar las profundidades del océano».

descubrimiento, Informado a principios de este mes en la reunión de ciencias oceánicas, puede tener amplios efectos. Las aguas profundas, en lugar de permanecer atrapadas durante cientos o miles de años, pueden regresar rápidamente, acelerando el cambio climático al liberar el carbono que almacenan. Las elevaciones también pueden hacer que el nivel del mar suba en algunos lugares. Y la nueva imagen podría obligar a los oceanógrafos a repensar el comportamiento de los océanos en el pasado, cuando las características del lecho marino diferían de las actuales.

Los esfuerzos para resolver el misterio del aumento de las aguas se remontan a décadas atrás, a un artículo de investigación de 1966 escrito por el famoso oceanógrafo Walter Monk titulado «recetas profundas. Sugirió que las olas tierra adentro que se forman a lo largo de los límites entre las capas oceánicas de diferentes intensidades a veces se rompen, como las olas en la costa. Esta turbulencia, si se distribuye ampliamente, puede mezclar lentamente las aguas más profundas y enviarlas hacia arriba. Una vez que alcanzan un nivel de 2 km por debajo de la superficie, el agua fluirá hacia el Océano Austral, donde los fuertes vientos atraen el agua a la superficie.

Cuando las investigaciones de caída libre comenzaron a medir la turbulencia de las profundidades del océano hace varias décadas, descubrieron que la mayor parte del océano estaba en calma, muy en calma. «La gente salió y buscó por siempre y no encontró [turbulence]dice Matthew Alford, oceanógrafo físico del Instituto Scripps de Oceanografía y coinvestigador de la nueva expedición. Las perturbaciones que se encuentran tienden a crecer con la profundidad. dice Raphael Ferrari, un oceanógrafo físico en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y líder Descubrimiento Campaña. «La mezcla fue lo contrario de lo que esperaba Walter Monk». El agua se estaba hundiendo no solo en los polos, sino también en todo el océano, el doble de lo que se pensaba anteriormente.

En 2016, Dos equipos de investigadoresIncluyendo Uno dirigido por Ferrari, armé una imagen que podría explicar cómo el agua profunda subió a pesar de ser empujada hacia abajo. Sugirieron que las olas rompientes, cerca del fondo del mar, ya no podían empujar el agua hacia abajo. Alternativamente, si hubiera montañas submarinas cerca, la turbulencia empujaría el agua hacia las laderas de las montañas, mezclándose con el agua más ligera de arriba. El agua puede subir hasta 2 km de profundidad, donde la Bomba del Océano Austral puede hacerse cargo.

los La idea fue recibida con escepticismo.– ¿Seguramente se han descubierto capas tan grandes antes? Pero los oceanógrafos han realizado bastantes mediciones cerca del fondo del mar para probar la idea. «Es una buena manera de romper tu instrumento», dice Ferrari.

Su equipo se propuso cerrar la brecha en dos visitas el año pasado a Rockall Trough, un área accidentada en el noroeste de Irlanda. Los investigadores lanzaron rastreadores no tóxicos a una profundidad de 1.800 metros, en la base de la pared irregular de un cañón, y monitorearon el agua usando anclas y un localizador de turbulencias de caída libre. Un rastreador permitirá a los investigadores documentar la evolución a largo plazo del agua cuando regresen a Descubrimiento en verano. Se puede seguir en tiempo real otro tinte fluorescente de vida corta. Subió 100 m por día durante 3 días. «Eso fue muy emocionante», dice Alford. «Puedes ver cómo sube el agua».

Los resultados iniciales son «bastante buenos», dice Sarah Berkey, oceanógrafa física de Scripps que no está afiliada al proyecto. «Es como si hubiéramos estado hablando de este día durante mucho tiempo». Dice que el caudal de flujo coincide con la teoría. La pregunta ahora es si los procesos pueden extrapolarse a esta única ubicación. “¿Cómo podemos extender esto a todo el océano?”

Próximamente se publicarán las mediciones de las olas crecientes y la turbulencia. La encuesta se realizó hace 10 años. En el Pasaje de Drake, un canal en el escarpado lecho marino entre Chile y la Antártida, en principio estás de acuerdo, dice Ali Mashaikhi, científico de dinámica de fluidos ambientales del Imperial College de Londres. «Así que hay alguna evidencia de que lo que están encontrando es de interés general».

los Descubrimiento Los hallazgos también sugieren que la historia no será tan simple como Ferrari y otros sugirieron inicialmente, dice Sonya Legge, oceanógrafa física de la Universidad de Princeton. Las mareas parecen afectar los flujos, no solo las turbulencias. El destino a largo plazo del agua que fluye sigue siendo desconocido. Puede haber sido transportado y disipado por remolinos oceánicos.

Pero los resultados animaron a Ferrari y dicen que ayudan a comprender algunas de las peculiaridades del océano. Por ejemplo, el Pacífico Norte carece de una cantidad significativa de ciclo de inversión. Pero también tiene algunos montes submarinos o crestas volcánicas: sin estos cofactores, el agua no puede moverse hacia arriba. Los hallazgos también sugieren que las corrientes oceánicas pasadas podrían ser fundamentalmente diferentes dependiendo de la actividad volcánica de la Tierra y de cuán áspero sea el fondo del mar. «No es solo una cuestión de dónde están los continentes», dice. «También necesitas conocer la estructura del fondo del mar».