El hielo invernal del este del Océano Ártico creció menos de la mitad de lo normal durante la última década, debido a la creciente influencia del calor del interior del océano.
El hallazgo provino de un estudio internacional dirigido por la Universidad de Alaska Fairbanks y el Instituto Meteorológico de Finlandia. El estudio, publicado en Journal of Climate, utilizó datos recopilados por amarres oceánicos en la cuenca euroasiática del océano Ártico entre 2003 y 2018.
Los amarres midieron el calor liberado desde el interior del océano hacia la parte superior del océano y el hielo marino durante el invierno. En 2016-2018, el flujo de calor estimado fue de aproximadamente 10 vatios por metro cuadrado, lo que es suficiente para evitar que se formen 80-90 centímetros de hielo marino cada año. Las mediciones de flujo de calor anteriores fueron aproximadamente la mitad de eso.
«En el pasado, al sopesar la contribución de la atmósfera y el océano al derretimiento del hielo marino en la Cuenca Euroasiática, la atmósfera lideraba», dijo en un comunicado Igor Polyakov, oceanógrafo del Centro Internacional de Investigación del Ártico de la UAF y del FMI. «Ahora, por primera vez, el océano lidera. Eso es un gran cambio».
Por lo general, en gran parte del Ártico, una capa gruesa de agua fría más fresca, conocida como haloclina, aísla el calor asociado con el agua del Atlántico intruso de la superficie del mar y del hielo marino. Este nuevo estudio muestra que una afluencia anormal de agua salada y cálida del Océano Atlántico está debilitando y adelgazando la haloclina, lo que permite una mayor mezcla. Según el nuevo estudio, el agua cálida de origen atlántico se está acercando mucho más a la superficie.
«La posición normal del límite superior de esta agua en esta región era de unos 150 metros. Ahora esta agua está a 80 metros», explicó Polyakov. Un proceso de invierno natural aumenta esta mezcla. A medida que el agua de mar se congela, la sal se expulsa del hielo al agua. Esta agua enriquecida con salmuera es más pesada y se hunde. En ausencia de una haloclina fuerte, el agua salada fría se mezcla mucho más eficientemente con el agua cálida del Atlántico, menos profunda.
Este calor luego se transfiere hacia el fondo del hielo marino, lo que limita la cantidad de hielo que se puede formar durante el invierno. «Estos nuevos resultados muestran la influencia creciente y esparcida del calor asociado con el agua del Atlántico que ingresa al Océano Ártico», agregó Tom Rippeth, colaborador de la Universidad de Bangor. «También sugieren que un nuevo mecanismo de retroalimentación está contribuyendo a acelerar la pérdida de hielo marino».
Polyakov y su equipo plantean la hipótesis de que la capacidad del océano para controlar el crecimiento del hielo invernal crea una retroalimentación que acelera la pérdida general de hielo marino en el Ártico. En esta retroalimentación, tanto la disminución del hielo marino como el debilitamiento de la barrera de haloclina hacen que el interior del océano libere calor a la superficie, lo que resulta en una mayor pérdida de hielo marino.
El mecanismo aumenta la bien conocida retroalimentación del albedo del hielo, que ocurre cuando la atmósfera derrite el hielo marino, lo que provoca que el agua se abra, que a su vez absorbe más calor y derrite más hielo marino. Cuando estos dos mecanismos de retroalimentación se combinan, aceleran el declive del hielo marino. La retroalimentación del calor del océano limita el crecimiento del hielo marino en invierno, mientras que la retroalimentación del albedo del hielo derrite más fácilmente el hielo más delgado en verano.
«A medida que comienzan a trabajar juntos, el acoplamiento entre la atmósfera, el hielo y el océano se vuelve muy fuerte, mucho más fuerte que antes», dijo Polyakov. «Juntos pueden mantener una tasa muy rápida de derretimiento del hielo en el Ártico«. Polyakov y Rippeth colaboraron en un segundo estudio asociado que muestra cómo este nuevo acoplamiento entre el océano, el hielo y la atmósfera es responsable de corrientes más fuertes en el Océano Ártico oriental.
Según esa investigación, entre 2004 y 2018 las corrientes en los 55 metros superiores del océano duplicaron su fuerza. La pérdida de hielo marino, que hace que las aguas superficiales sean más susceptibles a los efectos del viento, parece ser uno de los factores que contribuyen al aumento. Las corrientes más fuertes crean más turbulencia, lo que aumenta la cantidad de mezcla, conocida como cizallamiento, que ocurre entre las aguas superficiales y el océano más profundo.
Como se describió anteriormente, la mezcla de océanos contribuye a un mecanismo de retroalimentación que acelera aún más la disminución del hielo marino. Las corrientes aceleradas tienen implicaciones prácticas en el Ártico. Los capitanes de barcos necesitan mapas precisos de corrientes para la navegación. Dado que las corrientes mueven el hielo marino, las actividades de extracción de petróleo y gas también necesitan información sobre las corrientes.
