Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

aguas profundas antárticas

El AABW se forma en el Océano Austral a partir del enfriamiento del agua superficial en las polinias . El agua de fondo antártica ( AABW ) es un tipo de masa de agua en el Océan...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
El AABW se forma en el Océano Austral a partir del enfriamiento del agua superficial en las polinias .

El agua de fondo antártica ( AABW ) es un tipo de masa de agua en el Océano Austral que rodea la Antártida con temperaturas que oscilan entre -0,8 y 2  °C (35 °F) y salinidades  absolutas de 34,6 a 35,0 g/kg. [ 1 ] Como la masa de agua más densa de los océanos, se ha descubierto que el AABW ocupa el rango de profundidad por debajo de los 4000 m de todas las cuencas oceánicas que tienen conexión con el Océano Austral a ese nivel. [ 2 ] El AABW forma la rama inferior del movimiento a gran escala en los océanos del mundo a través de la circulación termohalina . 

El AABW se forma cerca de la superficie en polinias costeras a lo largo del litoral de la Antártida, [ 3 ] donde las altas tasas de formación de hielo marino durante el invierno conducen a la densificación de las aguas superficiales por rechazo de salmuera . [ 4 ] Dado que la masa de agua se forma cerca de la superficie, es responsable del intercambio de grandes cantidades de calor y gases con la atmósfera. [ 5 ] El AABW tiene un alto contenido de oxígeno en relación con el resto de las aguas profundas de los océanos, pero este disminuye con el tiempo. Esta agua se hunde en cuatro regiones distintas alrededor de los márgenes del continente y forma el AABW; este proceso conduce a la ventilación del océano profundo, o ventilación abisal . [ 6 ]

Formación y circulación

El agua de fondo antártica se forma en los mares de Weddell y Ross , frente a la costa de Adelia y cerca del cabo Darnley, a partir del enfriamiento del agua superficial en polinias y bajo la plataforma de hielo . [ 7 ] Un factor importante que permite la formación de agua de fondo antártica es el viento frío superficial que sopla desde el continente antártico. [ 8 ] Los vientos superficiales transportan el hielo marino lejos de la costa, creando polinias que exponen la superficie del agua a una atmósfera fría durante el invierno, lo que a su vez ayuda a formar más hielo marino. Las polinias costeras antárticas forman hasta el 10 % del hielo marino total del Océano Austral durante una sola temporada, [ 9 ] lo que equivale a unos 2000 km³  de hielo marino. [ 10 ] El agua superficial se enriquece en sal debido a la formación de hielo marino y se enfría debido a la exposición a una atmósfera fría durante el invierno, lo que aumenta la densidad de esta masa de agua. Debido a su mayor densidad, forma desbordamientos a lo largo de la pendiente continental antártica y continúa hacia el norte a lo largo del fondo. Es el agua más densa del océano abierto y subyace a otras aguas profundas e intermedias en la mayor parte del hemisferio sur. El agua de fondo del mar de Weddell es el componente más denso del agua de fondo antártica.

Una fuente importante de agua para la formación de AABW es la masa de agua cálida de alta mar conocida como agua profunda circumpolar (CDW; salinidad > 35  g/kg y temperatura potencial > 0  °C). [ 11 ] Estas masas de agua cálidas se enfrían por las polinias costeras para formar el AABW más denso. [ 12 ] Las polinias costeras que forman AABW ayudan a evitar que las masas de agua cálida CDW intrusivas accedan a la base de las plataformas de hielo, [ 13 ] actuando así para proteger las plataformas de hielo del derretimiento basal intensificado debido al calentamiento oceánico. En áreas como el mar de Amundsen , donde la actividad de las polinias costeras ha disminuido hasta el punto en que la formación de agua densa se ve obstaculizada, [ 14 ] las plataformas de hielo vecinas han comenzado a retroceder y pueden estar al borde del colapso. [ 15 ]

La evidencia indica que la producción de agua de fondo antártica a través del Holoceno (últimos 10 000  años) no se encuentra en un estado estacionario; [ 16 ] es decir, los sitios de producción de agua de fondo se desplazan a lo largo del margen antártico en escalas de tiempo de décadas a siglos a medida que cambian las condiciones para la existencia de polinias . Por ejemplo, el desprendimiento del glaciar Mertz , que ocurrió entre el 12 y el 13 de febrero de 2010, cambió drásticamente el entorno para la producción de agua de fondo, reduciendo la exportación hasta en un 23 % en la región de la Tierra de Adelia . [ 17 ] La evidencia de los núcleos de sedimentos, que contienen capas de sedimentos con estratificación cruzada que indican fases de corrientes de fondo más fuertes, recolectados en la plataforma Mac. Robertson [ 18 ] y la Tierra de Adelia [ 19 ] sugiere que se han "encendido" y "apagado" nuevamente como sitios importantes de producción de agua de fondo durante los últimos miles de años.

Flujo de agua de fondo antártica en el Atlántico ecuatorial

Océano Atlántico

El canal de Vema, una profunda depresión en la elevación de Río Grande del Atlántico Sur a 31°18′S 39°24′O / 31,3°S 39,4°O / -31,3; -39,4 , es un conducto importante para el agua de fondo antártica y el agua de fondo del mar de Weddell que migran hacia el norte. [ 20 ] Al llegar al ecuador , aproximadamente un tercio del agua de fondo antártica que fluye hacia el norte entra en la cuenca de Guayana , principalmente a través de la mitad sur del canal ecuatorial a 35°O. La otra parte recircula y parte de ella fluye a través de la zona de fractura de Romanche hacia el Atlántico oriental. [ 21 ]

En la cuenca de Guayana, al oeste de los 40°O, la topografía inclinada y la fuerte corriente de contorno occidental profunda que fluye hacia el este podrían impedir que el agua de fondo antártica fluya hacia el oeste; por lo tanto, debe girar hacia el norte en la pendiente oriental de la elevación de Ceará . A los 44°O, al norte de la elevación de Ceará, el agua de fondo antártica fluye hacia el oeste en el interior de la cuenca. Una gran fracción del agua de fondo antártica ingresa al Atlántico oriental a través de la zona de fractura de Vema . [ 21 ]

Rutas de las aguas profundas antárticas

Océano Índico

En el Océano Índico , el estrecho de Crozet-Kerguelen permite que el agua de fondo antártica se mueva hacia el ecuador. Este movimiento hacia el norte asciende a 2,5 Sv . El agua de fondo antártica tarda 23 años en llegar al estrecho de Crozet-Kerguelen. [ 22 ] Al sur de África, el agua de fondo antártica fluye hacia el norte a través de la cuenca de Agulhas y luego hacia el este a través del paso de Agulhas y sobre los márgenes meridionales de la meseta de Agulhas y luego hacia la cuenca de Mozambique . [ 23 ] 

cambio climático

El cambio climático y el consiguiente deshielo de la capa de hielo del hemisferio sur han ralentizado la formación de la Corriente de Agua Antártica (CAA), y es probable que esta ralentización continúe. Es posible que la formación de CAA se detenga por completo ya en 2050. [ 24 ] Esta interrupción tendría efectos drásticos en la circulación oceánica y los patrones climáticos globales.

Potencial de interrupción del AABW

El aumento de la intrusión de agua profunda circumpolar cálida, junto con el mayor derretimiento basal de las plataformas de hielo, puede afectar la formación de aguas densas en las plataformas. [ 25 ] Para que el agua superficial se convierta en agua profunda, debe ser muy fría y salina. Gran parte de la formación de aguas profundas proviene del rechazo de salmuera, donde el agua depositada es extremadamente salina y fría, lo que la hace extremadamente densa. El aumento del derretimiento del hielo que comenzó a principios de la década de 2000 creó un período de agua menos salina entre 2011 y 2015 en las aguas del fondo. [ 26 ] Esto ha sido claramente predominante en las aguas del fondo antártico cerca de la Antártida Occidental , principalmente en el área del Mar de Weddell . [ 26 ]

Aunque la disminución de la salinidad del AABW se ha corregido en los últimos años con una reducción del deshielo, la posibilidad de un mayor deshielo en el futuro sigue representando una amenaza. [ 26 ] Con un posible aumento del deshielo a niveles suficientemente extremos, puede tener un impacto grave en la capacidad de formación de aguas profundas. Si bien esto crearía la desaceleración mencionada anteriormente, también podría generar un calentamiento adicional. El aumento de la estratificación proveniente de las aguas más dulces y cálidas reducirá la circulación de aguas profundas y de fondo e incrementará los flujos de agua cálida alrededor de la Antártida. [ 25 ] Las aguas superficiales sostenidamente más cálidas solo aumentarían el nivel de deshielo, la estratificación y la desaceleración de la circulación y formación del AABW. Además, sin la presencia de esas aguas más frías que producen el rechazo de salmuera que se deposita en el AABW, eventualmente podría no haber más formación de agua de fondo alrededor de la Antártida. [ 25 ] Esto tendría un impacto mayor que el de la Antártida, ya que el AABW desempeña un papel fundamental en la formación de aguas profundas y la circulación oceánica, que deposita oxígeno en las profundidades marinas y es un importante sumidero de carbono . Sin estas conexiones, las profundidades marinas se verían drásticamente alteradas, con el potencial de colapso de comunidades enteras. [ 25 ]

Algunos estudios indican que la formación de WSBW en el mar de Weddell está impulsada principalmente por cambios en el hielo marino provocados por el viento, y que el aumento de la formación de hielo marino compensa en exceso el derretimiento de las capas de hielo, lo que hace que los efectos del derretimiento de los glaciares antárticos sobre el WSBW sean mínimos. [ 27 ]

Referencias

  1. ↑ Schmidt, Christina; Morrison, Adele K.; England, Matthew H. (17 de junio de 2023). "Variabilidad interanual de la formación de aguas de fondo antárticas impulsada por el viento y el hielo marino" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 128 (6) e2023JC019774. Bibcode : 2023JGRC..12819774S . doi : 10.1029/2023JC019774 . S2CID 259468175 . 
  2. ↑ "Glosario de meteorología de la AMS, Aguas de fondo antárticas" . Sociedad Meteorológica Estadounidense . Consultado el 29 de junio de 2023 .
  3. ↑ Portela, Esther; Rintoul, Stephen R.; Herraiz-Borreguero, Laura; Roquet, Fabien; Bestley, Sophie; van Wijk, Esmee; Tamura, Takeshi; McMahon, Clive R.; Guinet, Christophe; Harcourt, Robert; Hindell, Mark A. (diciembre de 2022). "Controles sobre la formación de agua densa en la plataforma continental en cuatro polinias de la Antártida Oriental" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 127 (12) e2022JC018804. Bibcode : 2022JGRC..12718804P . doi : 10.1029/2022JC018804 . ISSN 2169-9275 . 
  4. ^ Ohshima, Kay I.; Fukamachi, Yasushi; Williams, Guy D.; Nihashi, Sohey; Roquet, Fabien; Kitade, Yujiro; Tamura, Takeshi; Hirano, Daisuke; Herráiz-Borreguero, Laura; Campo, Iain; Hindell, Marcos; Aoki, Shigeru; Wakatsuchi, Masaaki (marzo de 2013). "Producción de agua del fondo antártico por intensa formación de hielo marino en la polinia del Cabo Darnley" . Geociencia de la naturaleza . 6 (3): 235– 240. Bibcode : 2013NatGe...6..235O . doi : 10.1038/ngeo1738 . ISSN 1752-0908 . 
  5. ↑ Renfrew, Ian A.; King, John C.; Markus, Thorsten (junio de 2002). "Polinias costeras en el sur del mar de Weddell: variabilidad del balance energético superficial" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 107 (C6): 3063. Bibcode : 2002JGRC..107.3063R . doi : 10.1029/2000JC000720 . ISSN 0148-0227 . 
  6. ↑ Gunn, Kathryn L.; Rintoul, Stephen R.; England, Matthew H.; Bowen, Melissa M. (junio de 2023). "Reciente reducción de la circulación abisal y la ventilación en la cuenca antártica australiana" . Nature Climate Change . 13 (6): 537– 544. Bibcode : 2023NatCC..13..537G . doi : 10.1038/s41558-023-01667-8 .
  7. ↑ Talley, Lynne (1999). «Algunos aspectos del transporte de calor oceánico por las circulaciones de vuelco superficiales, intermedias y profundas». Mecanismos del cambio climático global a escalas temporales milenarias . Serie de monografías geofísicas. Vol. 112. págs. 1–22 . Bibcode : 1999GMS...112....1T . doi : 10.1029/GM112p0001 . ISBN   0-87590-095-X.
  8. ↑ Massom, R.; Michael, K.; Harris, PT; Potter, MJ (1998). "La distribución y los procesos formativos de las polinias de calor latente en la Antártida Oriental" . Annals of Glaciology . 27 : 420–426 . Bibcode : 1998AnGla..27..420M . doi : 10.3189/1998aog27-1-420-426 .
  9. ↑ Tamura, Takeshi; Ohshima, Kay I.; Nihashi, Sohey (abril de 2008). "Mapeo de la producción de hielo marino para polinias costeras antárticas" . Geophysical Research Letters . 35 (7) 2007GL032903. Bibcode : 2008GeoRL..35.7606T . doi : 10.1029/2007GL032903 . ISSN 0094-8276 . 
  10. ↑ Tamura, Takeshi; Ohshima, Kay I.; Fraser, Alexander D.; Williams, Guy D. (mayo de 2016). "Variabilidad de la producción de hielo marino en polinias costeras antárticas" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 121 (5): 2967– 2979. Bibcode : 2016JGRC..121.2967T . doi : 10.1002/2015JC011537 . ISSN 2169-9275 . 
  11. ↑ Morrison, AK; Hogg, A. McC.; England, MH; Spence, P. (mayo de 2020). "Transporte de aguas profundas circumpolares cálidas hacia la Antártida impulsado por la exportación local de agua densa en cañones" . Science Advances . 6 (18) eaav2516. Bibcode : 2020SciA....6.2516M . doi : 10.1126/sciadv.aav2516 . ISSN 2375-2548 . PMC 7195130. PMID 32494658 .   
  12. ↑ Williams, GD; Herraiz-Borreguero, L.; Roquet, F.; Tamura, T.; Ohshima, KI; Fukamachi, Y.; Fraser, AD; Gao, L.; Chen, H.; McMahon, CR; Harcourt, R.; Hindell, M. (2016-08-23). ​​"La supresión de la formación de agua de fondo antártica por el derretimiento de las plataformas de hielo en la bahía de Prydz" . Nature Communications . 7 (1) 12577. Bibcode : 2016NatCo...712577W . doi : 10.1038/ncomms12577 . ISSN 2041-1723 . PMC 4996980. PMID 27552365 .   
  13. ↑ Narayanan, Aditya; Gille, Sarah T.; Mazloff, Matthew R.; du Plessis, Marcel D.; Murali, K.; Roquet, Fabien (junio de 2023). "Distribución zonal de las tasas de transformación de aguas profundas circumpolares y su relación con el contenido de calor en las plataformas antárticas" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 128 (6) e2022JC019310. Bibcode : 2023JGRC..12819310N . doi : 10.1029/2022JC019310 . ISSN 2169-9275 . 
  14. ↑ Moorman, Ruth; Thompson, Andrew F.; Wilson, Earle A. (2023-08-28). "Las polinias costeras permiten transiciones entre tasas altas y bajas de fusión de la plataforma de hielo de la Antártida Occidental" . Geophysical Research Letters . 50 (16) e2023GL104724. Bibcode : 2023GeoRL..5004724M . doi : 10.1029/2023GL104724 . ISSN 0094-8276 . 
  15. ↑ Naughten, Kaitlin A.; Holland, Paul R.; De Rydt, Jan (noviembre de 2023). "Aumento inevitable en el derretimiento de las plataformas de hielo de la Antártida Occidental durante el siglo XXI" . Nature Climate Change . 13 (11): 1222– 1228. Bibcode : 2023NatCC..13.1222N . doi : 10.1038/s41558-023-01818-x . ISSN 1758-6798 . 
  16. ↑ Broecker, WS; Peacock, SL; Walker, S.; Weiss, R.; Fahrbach, E.; Schroeder, M.; Mikolajewicz, U.; Heinze, C.; Key, R.; Peng, T.-H.; Rubin, S. (1998). "¿Cuánta agua profunda se forma en el Océano Austral?" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 103 (C8): 15833– 15843. Bibcode : 1998JGR...10315833B . doi : 10.1029/98JC00248 .
  17. ↑ Kusahara, Kazuya; Hasumi, Hiroyasu; Williams, Guy D. (2011). "Impacto del desprendimiento de la lengua del glaciar Mertz en la formación y exportación de agua densa" . Nature Communications . 2 (1): 159. Bibcode : 2011NatCo...2..159K . doi : 10.1038/ncomms1156 . PMID 21245840 . 
  18. ↑ Harris, PT (2000). "Sedimentos con laminación cruzada de ondulaciones en la plataforma de la Antártida Oriental: ¿evidencia de producción episódica de agua de fondo durante el Holoceno?". Marine Geology . 170 ( 3–4 ): 317–330 . Bibcode : 2000MGeol.170..317H . doi : 10.1016/s0025-3227(00)00096-7 .
  19. ↑ Harris, PT; Brancolini, G.; Armand, L.; Busetti, M.; Beaman, RJ; Giorgetti, G.; Prestie, M.; Trincardi, F. (2001). "Los depósitos de deriva de la plataforma continental indican una producción de agua de fondo antártica en estado no estacionario durante el Holoceno". Marine Geology . 179 ( 1– 2): 1– 8. Bibcode : 2001MGeol.179....1H . doi : 10.1016/s0025-3227(01)00183-9 .
  20. ↑ "Glosario de la AMS, Canal Vema" . Sociedad Meteorológica Estadounidense . Consultado el 20 de febrero de 2012 .
  21. 1 2 Rhein, Monika ; Stramma, Lothar; Krahmann, Gerd (1998). "La propagación de aguas de fondo antárticas en el Atlántico tropical" (PDF) . Deep-Sea Research Part I. 45 ( 4–5 ) : 507–527 . Bibcode : 1998DSRI...45..507R . CiteSeerX 10.1.1.571.6529 . doi : 10.1016/S0967-0637(97)00030-7 . Recuperado el 14 de febrero de 2012 . 
  22. ↑ Haine, TWN; Watson, AJ; Liddicoat, MI; Dickson, RR (1998). "El flujo de agua de fondo antártica hacia el suroeste del Océano Índico estimado mediante CFC" . Journal of Geophysical Research . 103 (C12): 27637– 27653. Bibcode : 1998JGR...10327637H . doi : 10.1029/98JC02476 .
  23. ↑ Uenzelmann-Neben, G.; Huhn, K. (2009). "Depósitos sedimentarios en el margen continental del sur de Sudáfrica: ¿Deslizamiento versus no deposición o erosión por corrientes oceánicas?" (PDF) . Marine Geology . 266 ( 1–4 ): 65–79 . Bibcode : 2009MGeol.266...65U . doi : 10.1016/j.margeo.2009.07.011 . Consultado el 1 de abril de 2015 .
  24. ↑ Hansen, James; Sato, Makiko; Hearty, Paul; Ruedy, Reto; Kelley, Maxwell; Masson-Delmotte, Valerie; Russell, Gary; Tselioudis, George; Cao, Junji (22 de marzo de 2016). "Fusión de hielo, aumento del nivel del mar y supertormentas: evidencia de datos paleoclimáticos, modelado climático y observaciones modernas de que un calentamiento global de 2 °C podría ser peligroso" . Atmospheric Chemistry and Physics . 16 (6): 3761– 3812. arXiv : 1602.01393 . Bibcode : 2016ACP....16.3761H . doi : 10.5194/acp-16-3761-2016 . ISSN 1680-7324 . S2CID 9410444 .   
  25. 1 2 3 4 Silvano, A., Rintoul, SR, Peña-Molino, B., Hobbs, WR, van Wijk, E., Aoki, S., ... & Williams, GD (2018). La disminución de la salinidad por el agua de deshielo glacial aumenta el derretimiento de las plataformas de hielo y reduce la formación de agua de fondo antártica. Science advances, 4(4), eaap9467.
  26. 1 2 3 Aoki, S., Yamazaki, K., Hirano, D., Katsumata, K., Shimada, K., Kitade, Y., ... & Murase, H. (2020). Reversión de la tendencia de disminución de la salinidad del agua de fondo antártica en la cuenca australiano-antártica durante la década de 2010. Scientific reports, 10(1), 1-7.
  27. ^ Zhou, Shenjie; Meijers, Andrew JS; Meredith, Michael P.; Abrahamsen, E. Povl; Holanda, Paul R.; Silvano, Alejandro; Sallée, Jean-Baptiste; Østerhus, Svein (12 de junio de 2023). "Desaceleración de la exportación de agua del fondo antártico impulsada por el viento climático y los cambios en el hielo marino" . Naturaleza Cambio Climático . 13 (7): 701– 709. Código bibliográfico : 2023NatCC..13..701Z . doi : 10.1038/s41558-023-01695-4 . hdl : 11250/3084548 . ISSN 1758-6798 . 
  • Glosario de oceanografía física
  • Steele, John H., Steve A. Thorpe y Karl K. Turekian, editores, Corrientes oceánicas: Una obra derivada de la Enciclopedia de Ciencias Oceánicas, Academic Press, 1.ª ed., 2010 ISBN 978-0-08-096486-7
  • Seabrooke, James M.; Hufford, Gary L.; Elder, Robert B. (1971). "Formación de aguas profundas antárticas en el mar de Weddell". Journal of Geophysical Research . 76 (9): 2164– 2178. Bibcode : 1971JGR....76.2164S . doi : 10.1029/jc076i009p02164 .
  • Fahrbach, E.; Rohardt, G.; Scheele, N.; Schroder, M.; Strass, V.; Wisotzki, A. (1995). "Formación y descarga de aguas profundas y de fondo en el noroeste del mar de Weddell". Journal of Marine Research . 53 (4): 515– 538. doi : 10.1357/0022240953213089 .