Los grandes r¨ªos del oc¨¦ano

La urgente necesidad de desentra?ar los complicados mecanismos del clima y del calentamiento global hace que sea vital formarse una imagen clara de la circulaci¨®n oce¨¢nica. Mientras que las corrientes de superficie son relativamente sencillas de controlar, los estudios de las profundidades marinas resultan mucho m¨¢s problem¨¢ticos. Ahora los cient¨ªficos est¨¢n empezando a juntar las piezas del rompecabezas de la circulaci¨®n oce¨¢nica en las profundidades bajas e intermedias. Est¨¢n empezando a valorar el inextricable v¨ªnculo que este rompecabezas tiene y ha tenido en el pasado con el clima, con la esperanza de que les ayude a predecir el futuro de nuestro planeta.

Los ocean¨®grafos denominan colectivamente estas corrientes como 'circulaci¨®n termosalina'. El calor y la sal cambian la densidad del agua. El agua m¨¢s fr¨ªa y salada se precipita sobre el fondo, mientras que el agua m¨¢s caliente y menos salada se eleva. Las regiones oce¨¢nicas en las que predomina el agua salada se denominan 'fosas', y las que est¨¢n dominadas por agua c¨¢lida y menos salina reciben el nombre de 'afloramientos'.

Las fosas oce¨¢nicas m¨¢s grandes de la Tierra se encuentran en el Atl¨¢ntico norte: en los mares de Labrador y Groenlandia. All¨ª, el fr¨ªo aire polar enfr¨ªa la superficie del mar m¨¢s all¨¢ del punto de congelaci¨®n, elevando su densidad. Los hielos marinos crecen dejando la sal atr¨¢s, con lo que se aumenta a¨²n m¨¢s la salinidad del agua restante. El agua resultante, que es muy densa, se precipita a las profundidades, y recibe el dram¨¢tico nombre de 'oc¨¦ano abisal'.

A medida que el agua polar se va hundiendo, entra agua del sur para ocupar su lugar, con lo que se crea una corriente que recorre el Atl¨¢ntico de Sur a Norte. Esta corriente, impulsada por los vientos tropicales caribe?os, es la corriente del Golfo, que a?ade aproximadamente un 20% m¨¢s al calor procedente del sol de invierno del norte de Europa.

Mientras tanto, las fr¨ªas y densas aguas atrapadas en las profundidades del oc¨¦ano fluyen sobre el lecho del Atl¨¢ntico de Sur a Norte, equilibrando la corriente de la superficie. Llegan hasta la Ant¨¢rtida, donde se unen a la 'pista oce¨¢nica del sur', que es un complejo de corrientes que rodea el polo sur, agrupando los oc¨¦anos Atl¨¢ntico, Pac¨ªfico e ?ndico.

Los oc¨¦anos Pac¨ªfico e ?ndico tambi¨¦n desempe?an su papel en la circulaci¨®n termosalina. Tienen poca o ninguna formaci¨®n de hielo, y por lo tanto carecen de fuente de aguas abisales, pero las diferencias de precipitaciones y temperatura provocan grandes corrientes de entrada y salida de sus cuencas a trav¨¦s del oc¨¦ano sur.

La inmensa ca¨ªda de aguas densas en el norte y en torno a la Ant¨¢rtida deber¨ªa equilibrarse mediante un afloramiento. Pero no se ha encontrado ning¨²n afloramiento grande del tama?o de las fosas del Atl¨¢ntico norte. Por el contrario, las aguas abisales deben volver a las capas de la superficie mediante una mezcla y turbulencia graduales.

Sin embargo, al igual que los sistemas clim¨¢ticos, los cuerpos de agua que se van moviendo y pasando junto a otros mantienen su identidad, incluso cuando las diferencias de temperatura y salinidad entre ellos sean min¨²sculas. Para combinarse precisan una gran cantidad de energ¨ªa: el misterio consiste precisamente en averiguar el lugar de procedencia de esta energ¨ªa. De la Luna, descubri¨® el a?o pasado Gary Egbert, de la Oregon State University (Nature, 15 de junio 2000). Al examinar detenidamente el movimiento de las mareas desde los sat¨¦lites, Egbert vio que aproximadamente un tercio de la energ¨ªa que la Luna aporta al mar logra adentrarse en las profundidades oce¨¢nicas. Esto impulsa el agua sobre el irregular fondo oce¨¢nico, provocando turbulencias y mezclas. Con ello, el agua que de otro modo quedar¨ªa atrapada en el fondo marino puede volver a las capas superiores, completando con ello el ciclo.

Los ocean¨®grafos siempre hab¨ªan cre¨ªdo, hasta ahora, que la energ¨ªa que la Luna aportaba al mar -unos tres teravatios, suficiente como para iluminar 50.000 millones de bombillas- se disipa en aguas poco profundas y costeras por medio de las mareas.

La verdadera imagen es mucho m¨¢s compleja que este sencillo boceto, con una telara?a de corrientes menores y dependientes entre s¨ª que se unen a la circulaci¨®n principal. Los investigadores han dado con un sistema de circulaci¨®n sorprendentemente intrincado, que es lo suficientemente bueno como para aplicarse a los modelos inform¨¢ticos cada vez m¨¢s s¨®lidos del sistema oce¨¢nico y atmosf¨¦rico. Pero la variabilidad de las corrientes con el paso del tiempo es lo que tiene mayores implicaciones para el clima.

En 1999, Jean Lynch-Stieglitz, del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty, de Nueva York, analiz¨® conchas foramin¨ªferas del Caribe y calcul¨® la densidad de las aguas en el momento en que los animales murieron (hace unos 12.000 a?os) por el espesor de sus conchas (Nature, 9 de diciembre de 1999). A partir de ah¨ª calcul¨® la temperatura aproximada, y por consiguiente, el flujo de la corriente del Golfo en ese momento concreto.

El equipo de Lynch-Stieglitz descubri¨® una circulaci¨®n muy distinta de la actual. Durante la ¨²ltima era glacial, hace unos 12.000 a?os, la cinta transportadora trasladaba mucha menos cantidad de agua que hoy. De hecho, puede que el hundimiento de aguas densas en los polos se hubiera detenido por completo.

As¨ª que parece haber al menos dos modelos estables de circulaci¨®n en los oc¨¦anos del mundo: uno relacionado con las eras glaciales y otro parecido al actual. Lamentablemente, a¨²n no est¨¢ claro qu¨¦ es lo que provoca el cambio de un modelo de circulaci¨®n a otro.

La transici¨®n de la circulaci¨®n actual al modelo glacial es uno de los efectos posibles del cambio clim¨¢tico m¨¢s preocupantes: podr¨ªa sumir al planeta en otra era glacial. Investigadores de EE UU han simulado c¨®mo cambiar¨ªa la circulaci¨®n oce¨¢nica a lo largo de un periodo de 15.000 a?os si el clima siguiese siendo como el actual, es decir, sin m¨¢s impactos humanos. Uno de los elementos destacables de su modelo es una dr¨¢stica racha de fr¨ªo en la regi¨®n del Atl¨¢ntico Norte, con una duraci¨®n de 30-40 a?os, causada por un periodo inusualmente largo de vientos del noroeste en Groenlandia. Los sedimentos oce¨¢nicos registran olas de fr¨ªo similares, pero se piensa que han durado m¨¢s y han afectado a zonas m¨¢s amplias. Los investigadores admiten que estas diferencias se podr¨ªan atribuir a una deficiencia del modelo, del que tuvieron que excluir muchos detalles.