La circulación termoalina es una corriente oceánica esencial para la vida en la Tierra
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La circulación termoalina global (CTG), circulación termosalina o termohalina, es un concepto que hace referencia al movimiento de las aguas oceánicas por todos los hemisferios, responsables del calentamiento y enfriamiento de determinadas regiones. La palabra "termoalina" proviene de la palabra "termohalina", donde el prefijo "término" se refiere a la temperatura y el sufijo "halina" se refiere a la sal.
El principal impulsor de este fenómeno oceanográfico es la diferencia de densidad entre las corrientes marinas, que está determinada por la cantidad de sal y la temperatura del agua. Con el calentamiento global y el derretimiento de los casquetes polares, la concentración de sal disminuye, lo que puede detener la circulación termoalina.
- ¿Que es el calentamiento global?
Algunos científicos han advertido que este escenario podría ser catastrófico para la humanidad al aumentar significativamente la cantidad de sulfuro de hidrógeno (H2S) en el océano y en la atmósfera. Este gas, con un alto potencial de dañar la capa de ozono, fue el responsable de las extinciones masivas del pasado. Entender:
- ¿Qué es la capa de ozono?
Cómo funciona la circulación termoalina
En el océano en su conjunto, el agua salada se encuentra en la superficie, porque es más caliente que el agua con menos sal. Estas dos regiones no se mezclan, salvo en algunos casos especiales, como en la circulación termoalina.
El planeta Tierra, caracterizado por diferencias latitudinales, recibe una mayor cantidad de energía solar en el ecuador, que es la región más cercana al sol. Así, en esta zona, la cantidad de agua de mar que se evapora es mayor, lo que en consecuencia provoca una mayor concentración de sal.
Otro fenómeno que aumenta la concentración de sal en el océano es la formación de hielo. Así, tanto en las regiones con mayor evaporación de agua de mar como en las zonas donde hay formación de hielo, existe una mayor concentración de sal.
La parte que contiene la mayor concentración de sal es más densa que la parte que contiene la menor cantidad de sal. Así, cuando una parte del océano que contiene mayor salinidad entra en contacto con una parte con menor salinidad, se forma una corriente. La región con mayor densidad (con mayor concentración de sal) es tragada y sumergida por la región con menor densidad (con menor concentración de sal). Esta inmersión crea una corriente muy grande y lenta, llamada circulación termoalina.
Vea cómo se produce el movimiento de la circulación termoalina en la animación realizada por la NASA en el siguiente video:Esta animación muestra una de las principales regiones donde se bombea la corriente marina, en el Océano Atlántico Norte alrededor de Groenlandia, Islandia y el Mar del Norte. La corriente oceánica superficial trae agua nueva a esta región del Atlántico Sur a través de la Corriente del Golfo, y el agua regresa al Atlántico Sur a través de la Corriente de Aguas Profundas del Atlántico Norte. La afluencia continua de agua caliente al océano polar del Atlántico norte mantiene las regiones alrededor de Islandia y el sur de Groenlandia prácticamente libres de hielo marino durante todo el año.
La animación también muestra otra característica de la circulación oceánica global: la Corriente Circumpolar Antártica. La región alrededor de la latitud sur 60 es la única parte de la Tierra donde el océano puede fluir a través del mundo sin tierra en el camino. Como resultado, las aguas superficiales y profundas fluyen de oeste a este alrededor de la Antártida. Este movimiento circumpolar une los océanos del planeta y permite que la circulación de las aguas profundas del Atlántico aumente en los océanos Índico y Pacífico y que la circulación superficial se cierre con el flujo hacia el norte en el Atlántico.
El color del océano del mundo al comienzo de la animación representa la densidad del agua superficial, siendo las regiones oscuras más densas y las regiones claras menos densas. En animación, el movimiento se acelera para mejorar la comprensión del fenómeno. Pero en realidad este movimiento es muy lento y es difícil de medir o simular.
Imagen redimensionada de Kathleen Miller
El cese de la circulación termoalina puede ser desastroso
En las últimas dos décadas, ha habido una creciente preocupación de la comunidad científica por el cese de la circulación termoalcalina. A medida que aumentan las temperaturas globales, los casquetes polares y las regiones árticas de Groenlandia han comenzado a derretirse a un ritmo alarmante. El Ártico, que contiene aproximadamente el 70% de toda el agua dulce de la Tierra, diluye la concentración de sal en el océano.
La disminución de la concentración de sal interrumpe el flujo de la corriente generada por el gradiente de densidad. Según un estudio publicado por la revista Nature, el flujo de líquido de la circulación termoalina ha disminuido en un 30% desde la década de 1950.
Esta desaceleración de la circulación termoalina puede explicar la disminución de las temperaturas en determinadas regiones. Aunque las temperaturas globales en general aumentan, la ausencia de corrientes calientes en las regiones naturales dará como resultado temperaturas más bajas.
Pero todavía hay mucha incertidumbre sobre los efectos de las corrientes de enfriamiento. Si las temperaturas bajan un poco, simplemente pueden contrarrestar los efectos del calentamiento global en regiones como Europa.
Esto no significa que el resto del mundo tenga tanta suerte. En un escenario más oscuro, una reducción drástica de la circulación termoalina puede provocar un descenso considerable de las temperaturas. Si la desaceleración continúa, Europa y otras regiones que dependen de la circulación termomineral para mantener el clima razonablemente cálido y templado pueden esperar una edad de hielo.
Un resultado más preocupante de un cese de la circulación termoalina es el desencadenamiento potencial de un evento anóxico: las aguas anóxicas son áreas de agua de mar, agua dulce o agua subterránea que están agotadas de oxígeno disuelto y son una condición más grave de hipoxia.
Los eventos anóxicos se han asociado con la interrupción de las corrientes oceánicas y los eventos de calentamiento global en el período prehistórico de la Tierra. A medida que los océanos se estancan, la vida marina se vuelve más activa. Los organismos oceánicos como el plancton, que no tienen suficientes movimientos para contrarrestar las corrientes, tienen la oportunidad de reproducirse en grandes cantidades.
A medida que aumenta la biomasa del océano, la cantidad de oxígeno en el océano comienza a disminuir. La vida en los océanos necesita oxígeno para sobrevivir, pero con muchos organismos, obtener oxígeno es difícil. Las regiones con poco oxígeno pueden convertirse en zonas muertas, áreas en las que gran parte de la vida marina no puede sobrevivir.
Durante estos eventos anóxicos en el pasado de la Tierra, se liberaron grandes cantidades de sulfuro de hidrógeno de los océanos. Este gas nocivo está asociado con extinciones masivas, ya que los mamíferos y las plantas no pueden sobrevivir con su presencia en la atmósfera.
Los mismos investigadores también demostraron que la liberación de este gas habría dañado la capa de ozono. Esta teoría fue apoyada por registros fósiles que mostraban cicatrices relacionadas con la radiación ultravioleta (UV). Cantidades masivas de radiación ultravioleta facilitarían aún más la extinción de organismos terrestres. La vida humana, como la conocemos, en estas condiciones ambientales, será imposible.
Un hecho que es aún más aterrador es que, cada vez que ocurría la extinción masiva y el cese de la termoalina, la Tierra tenía temperaturas globales récord y altos niveles de carbono en la atmósfera. Durante la extinción del Pérmico-Triásico, los niveles de carbono atmosférico alcanzaron 1000 ppm. Las concentraciones actuales son de 411,97 ppm (partes por millón). La Tierra aún está lejos de alcanzar niveles catastróficos de carbono, pero esa no es razón para dejar ir ese asunto.
Es necesario comprender que, una vez que se detiene la circulación termoalina, ¡no se puede reiniciar sin un poco menos de un millón de años para el final!
