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Aguas profundas del Atlántico Norte

Se considera que las aguas profundas del Atlántico Norte son uno de los posibles puntos de inflexión en el sistema climático . El Agua Profunda del Atlántico Norte ( NADW ) es u...

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Se considera que las aguas profundas del Atlántico Norte son uno de los posibles puntos de inflexión en el sistema climático .

El Agua Profunda del Atlántico Norte ( NADW ) es una masa de agua profunda formada en el Océano Atlántico Norte . La circulación termohalina (descrita propiamente como circulación de vuelco meridional) de los océanos del mundo implica el flujo de aguas superficiales cálidas desde el hemisferio sur hacia el Atlántico Norte. El agua que fluye hacia el norte se modifica mediante la evaporación y la mezcla con otras masas de agua, lo que provoca un aumento de la salinidad. Cuando esta agua llega al Atlántico Norte, se enfría y se hunde por convección, debido a su menor temperatura y mayor salinidad, lo que resulta en un aumento de la densidad. El NADW es la salida de esta gruesa capa profunda, que se puede detectar por su alta salinidad, alto contenido de oxígeno, mínimos de nutrientes, alta relación 14 °C/ 12 °C [ 1 ] y clorofluorocarbonos (CFC) [ 2 ] .

Los CFC son sustancias antropogénicas que llegan a la superficie del océano mediante el intercambio de gases con la atmósfera. Esta composición distintiva permite rastrear su trayectoria al mezclarse con el Agua Profunda Circumpolar (CDW), que a su vez llena las profundidades del Océano Índico y parte del Pacífico Sur . El NADW y su formación son esenciales para la circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC), responsable del transporte de grandes cantidades de agua, calor, sal, carbono, nutrientes y otras sustancias desde el Atlántico tropical hasta el Atlántico de latitudes medias y altas. [ 3 ]

En el modelo de cinta transportadora de la circulación termohalina de los océanos del mundo, el hundimiento de la NADW arrastra las aguas de la deriva del Atlántico Norte hacia el norte. Sin embargo, esto es casi con toda seguridad una simplificación excesiva de la relación real entre la formación de la NADW y la fuerza de la Corriente del Golfo /deriva del Atlántico Norte. [ 4 ]

NADW tiene una temperatura de 2,0–3,5  °C con una salinidad práctica de S P  =  34,9–35,0, y se encuentra a una profundidad de entre 1500 y 4000 m. [ 5 ]

Formación y fuentes

El NADW es un complejo de varias masas de agua formadas por convección profunda y desbordamiento de agua densa a través de la dorsal Groenlandia-Islandia-Escocia. [ 6 ]

Patrones de circulación en el Océano Atlántico Norte. El agua fría y densa se muestra en azul, fluyendo hacia el sur desde latitudes altas, mientras que el agua cálida y menos densa, mostrada en rojo, fluye hacia el norte desde latitudes bajas. [ 7 ]

Las capas superiores se forman por convección en mar abierto profundo durante el invierno. El agua del mar de Labrador (LSW), que se forma en el mar de Labrador , puede alcanzar profundidades de 2000 m a medida que el agua densa se hunde. La producción de agua clásica del mar de Labrador (CLSW) depende del preacondicionamiento del agua en el mar de Labrador del año anterior y de la intensidad de la oscilación del Atlántico Norte (NAO). [ 6 ]

Durante una fase positiva de la NAO, se dan las condiciones para que se desarrollen fuertes tormentas invernales. Estas tormentas endulzan las aguas superficiales y sus vientos aumentan el flujo ciclónico, lo que permite que las aguas más densas se hundan. Como resultado, la temperatura, la salinidad y la densidad varían anualmente. En algunos años, estas condiciones no se dan y no se forma CLSW. El CLSW tiene una temperatura potencial característica de 3  °C, una salinidad de 34,88 psu y una densidad de 34,66. [ 6 ]

Otro componente del LSW es ​​el Agua del Mar del Alto Labrador (ULSW). El ULSW se forma a una densidad menor que el CLSW y tiene un CFC máximo entre 1200 y 1500 m en el Atlántico Norte subtropical. Los remolinos de ULSW frío y menos salino tienen densidades similares a las del agua más cálida y salada y fluyen a lo largo de la DWBC, pero mantienen sus altos CFC. Los remolinos de ULSW se erosionan rápidamente al mezclarse lateralmente con esta agua más cálida y salada. [ 6 ]

Las masas de aguas inferiores del NADW se forman a partir del desbordamiento de la dorsal Groenlandia-Islandia-Escocia. Se trata del agua de desbordamiento de Islandia-Escocia (ISOW) y el agua de desbordamiento del estrecho de Dinamarca (DSOW). Estos desbordamientos son una combinación de agua densa del océano Ártico (18 %), agua modificada del Atlántico (32 %) y agua intermedia de los mares nórdicos (20 %), que se incorporan y mezclan con otras masas de agua (que contribuyen con un 30 %) al fluir sobre la dorsal Groenlandia-Islandia-Escocia. [ 8 ]

La formación de ambas aguas implica la conversión de aguas superficiales cálidas, saladas y que fluyen hacia el norte en aguas frías, densas y profundas detrás de la dorsal Groenlandia-Islandia-Escocia. El flujo de agua de la corriente del Atlántico Norte entra en el océano Ártico a través de la corriente de Noruega , que se divide en el estrecho de Fram y la rama del mar de Barents . [ 9 ] El agua del estrecho de Fram recircula, alcanza una densidad de DSOW, se hunde y fluye hacia el estrecho de Dinamarca. El agua que fluye hacia el mar de Barents alimenta ISOW.

ISOW ingresa al Atlántico Norte oriental sobre la Dorsal Islandia-Escocia a través del Canal del Banco de las Islas Feroe a una profundidad de 850 m, con algo de agua fluyendo sobre la Elevación Islandia-Feroe, menos profunda. ISOW tiene bajas concentraciones de CFC y se ha estimado a partir de estas concentraciones que ISOW permanece detrás de la dorsal durante 45 años. [ 6 ] A medida que el agua fluye hacia el sur en el fondo del canal, arrastra agua circundante del Atlántico Norte oriental y fluye hacia el Atlántico Norte occidental a través de la zona de fractura Charlie-Gibbs , arrastrando con LSW. Esta agua es menos densa que DSOW y se encuentra por encima de ella mientras fluye ciclónicamente en la Cuenca de Irminger.

DSOW es la masa de agua más fría, densa y dulce de NADW. DSOW se formó detrás de las corrientes de la cresta sobre el estrecho de Dinamarca a una profundidad de 600 m. La masa de agua más significativa que contribuye a DSOW es el Agua Intermedia Ártica (AIW). [ 10 ] El enfriamiento invernal y la convección permiten que AIW se hunda y se acumule detrás del estrecho de Dinamarca. La AIW superior tiene una alta cantidad de trazadores antropogénicos debido a su exposición a la atmósfera. La firma de tritio y CFC de AIW se observa en DSOW en la base de la pendiente continental de Groenlandia. Esto también mostró que la DSOW que fluye 450  km al sur no tenía más de 2 años. [ 6 ] Tanto DSOW como ISOW fluyen alrededor de la cuenca de Irminger y el mar de Labrador en una corriente de límite profunda. Saliendo del mar de Groenlandia con 2,5 Sv , su flujo aumenta a 10 Sv al sur de Groenlandia. Es fría y relativamente dulce, fluye por debajo de los 3500 m en la Cuenca Sedimentaria Occidental y se extiende hacia el interior de las profundas cuencas del Atlántico.

Vías de propagación

La NADW fluye hacia el sur a través del Atlántico, acercándose al Agua de Fondo Antártica más allá de la Dorsal Mesoatlántica .

La propagación hacia el sur de la NADW a lo largo de la corriente del límite occidental profundo (DWBC) se puede rastrear por su alto contenido de oxígeno, altos CFC y densidad. [ 11 ]

El ULSW es ​​la principal fuente del NADW superior. El ULSW se desplaza hacia el sur desde el mar de Labrador en pequeños remolinos que se mezclan con el DWBC. Se ha observado un máximo de CFC asociado con el ULSW a lo largo de los 24°N en el DWBC a 1500 m. [ 11 ] Parte del ULSW superior recircula en la Corriente del Golfo, mientras que otra parte permanece en el DWBC. Los altos valores de CFC en los subtrópicos indican recirculación en los subtrópicos. [ 6 ]

El agua ultrasónica de superficie (ULSW) que permanece en la Corriente de Convergencia Profunda (DWBC) se diluye a medida que se desplaza hacia el ecuador. La convección profunda en el mar de Labrador a finales de la década de 1980 y principios de la de 1990 dio como resultado agua ultrasónica de superficie (CLSW) con una menor concentración de CFC debido a la mezcla descendente. La convección permitió que los CFC penetraran más profundamente, hasta los 2000 m. Estos mínimos pudieron ser rastreados y se observaron por primera vez en los subtrópicos a principios de la década de 1990. [ 6 ]

ISOW y DSOW fluyen alrededor de la Cuenca de Irminger y DSOW entra en la DWBC. Estas son las dos porciones inferiores de la NADW. Se observa otro máximo de CFC a 3500 m en los subtrópicos debido a la contribución de DSOW a la NADW. [ 11 ] Parte de la NADW recircula con el giro del norte. Al sur del giro, la NADW fluye bajo la Corriente del Golfo, donde continúa a lo largo de la DWBC hasta que alcanza otro giro en los subtrópicos.

El Agua Profunda del Atlántico Norte Inferior (LNADW), originada en los mares de Groenlandia y Noruega , transporta altas concentraciones de salinidad, oxígeno y freón hacia la Fosa de Romanche , una zona de fractura ecuatorial en la Dorsal Mesoatlántica (MAR). Situada a profundidades de entre 3600 y 4000 m (11 800 y 13 100 pies) , el LNADW fluye hacia el este a través de la fosa sobre el Agua de Fondo Antártica ; la fosa es la única abertura en la MAR donde es posible el intercambio entre cuencas para estas dos masas de agua. [ 12 ]  

Variabilidad

Se cree que la formación de aguas profundas del Atlántico Norte se ha reducido drásticamente en ocasiones durante el pasado (como durante el Dryas Reciente o durante los eventos de Heinrich ), y que esto podría correlacionarse con una disminución en la fuerza de la Corriente del Golfo y la deriva del Atlántico Norte, lo que a su vez enfriaría el clima del noroeste de Europa .

Existe preocupación de que el calentamiento global pueda provocar que esto vuelva a suceder. También se plantea la hipótesis de que, durante el Último Máximo Glacial , el NADW fue reemplazado por una masa de agua análoga que ocupaba una profundidad menor, conocida como Agua Intermedia del Atlántico Norte Glacial. [ 13 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Broecker, Wallace (1991). "La gran cinta transportadora oceánica" (PDF) . Oceanografía . 4 (2): 79– 89. doi : 10.5670/oceanog.1991.07 .
  2. ↑ "Circulación del Atlántico Norte y forzamiento termohalino" . Sam.ucsd.edu . Consultado el 9 de enero de 2015 .
  3. ↑ Schmitner, Andreas; et al. (2007). "Introducción: La circulación de vuelco meridional del océano" (PDF) . People.oregonstate.edu . Consultado el 9 de enero de 2015 . 
  4. ↑ "Masas de agua del Océano Atlántico" . seis.natsci.csulb.edu . Archivado del original el 25 de septiembre de 2008. Consultado el 24 de enero de 2024 .
  5. ↑ Toggweiler, JR; Key, RM (2001), "Circulación termohalina" , Enciclopedia de Ciencias Oceánicas , Elsevier, pp. 2941–2947 , doi : 10.1006/rwos.2001.0111 , ISBN  978-0-12-227430-5Consultado el 3 de enero de 2025.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 Smethie, William M.; Fine, Rana A.; Putzka, Alfred; Jones, E. Peter (2000). "Rastreo del flujo de aguas profundas del Atlántico Norte mediante clorofluorocarbonos". Journal of Geophysical Research: Oceans . 105 (C6): 14297– 14323. Bibcode : 2000JGR...10514297S . doi : 10.1029/1999JC900274 .
  7. ↑ "NASA GISS: Informes científicos: Modelización de un cambio climático abrupto" . Giss.nasa.gov. Archivado del original el 18 de febrero de 2006. Consultado el 9 de enero de 2015 .
  8. ↑ Tanhua, Toste; Olsson, K. Anders; Jeansson, Emil (2005). "Formación del agua de desbordamiento del estrecho de Dinamarca y su composición hidroquímica". Journal of Marine Systems . 57 ( 3– 4): 264– 288. Bibcode : 2005JMS....57..264T . doi : 10.1016/j.jmarsys.2005.05.003 .
  9. ↑ Schauer, Ursula; Muench, Robin D.; Rudels, Bert; Timokhov, Leonid (1997). "Impacto de las aguas de la plataforma oriental del Ártico en las capas intermedias de la cuenca de Nansen". Journal of Geophysical Research: Oceans . 102 (C2): 3371– 3382. Bibcode : 1997JGR...102.3371S . doi : 10.1029/96JC03366 .
  10. ↑ Swift, James H.; Aagaard, Knut; Malmberg, Svend-Aage (1980). "La contribución del desbordamiento del estrecho de Dinamarca al Atlántico Norte profundo". Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers . 27 (1): 29– 42. Bibcode : 1980DSRA...27...29S . doi : 10.1016/0198-0149(80)90070-9 .
  11. 1 2 3 Talley, Lynne D. (2011). Oceanografía física descriptiva: una introducción . Academic Press. doi : 10.1016/C2009-0-24322-4 . ISBN 978-0-7506-4552-2.
  12. ↑ Ferron, B.; Mercier, H.; Speer, K.; Gargett, A.; Polzin, K. (1998). "Mezcla en la zona de fractura de Romanche" . Journal of Physical Oceanography . 28 (10): 1929– 1945. Bibcode : 1998JPO....28.1929F . doi : 10.1175/1520-0485(1998)028 < 1929:MITRFZ > 2.0.CO ; 2. S2CID 140185816 . 
  13. ↑ Howe, Jacob NW; Piotrowski, Alexander M.; Noble, Taryn L.; Mulitza, Stefan; Chiessi, Cristiano M.; Bayon, Germain (2016). "Producción de aguas profundas del Atlántico Norte durante el último máximo glacial" . Nature Communications . 7 11765. Bibcode : 2016NatCo...711765H . doi : 10.1038/ncomms11765 . PMC 4895795. PMID 27256826 .  

Lecturas adicionales

  • Dickson, RR; Brown, Juan (1994). "La producción de agua profunda del Atlántico Norte: fuentes, tasas y vías" (PDF) . Journal of Geophysical Research: Oceans . 99 (C6): 12, 319– 12, 341. Bibcode : 1994JGR....9912319D . doi : 10.1029/94JC00530 . Archivado del original (PDF) el 12 de julio de 2015. Recuperado el 11 de julio de 2015 .
  • Glosario de Oceanografía Física y Disciplinas Afines: Aguas Profundas del Atlántico Norte (NADW)