El estudio identificó que diversos procesos climáticos de rápida evolución, como el transporte de calor, nutrientes y carbono, están estrechamente relacionados con la turbulencia a pequeña escala. Los investigadores advierten que mejorar la representación de estos procesos en los modelos climáticos será esencial para comprender cómo los cambios en el océano impactarán la vida en tierra firme.

Una “microfísica” del océano aún poco comprendida

La autora principal del estudio, la doctora Laura Cimoli, del Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica (DAMTP) de la Universidad de Cambridge, explicó que existe una compleja “microfísica” oceánica comparable con la física de las nubes.

“Existe una microfísica del océano, similar a la física de las nubes, que resulta extremadamente difícil y costosa de observar, pero que rige nuestras vidas en escalas temporales relevantes para el ser humano: desde cambios en la circulación oceánica y la dinámica de los ecosistemas, con repercusiones en la pesca y la seguridad alimentaria, hasta inundaciones costeras y olas de calor”, señaló.

La investigadora añadió que es indispensable contar con herramientas de predicción más precisas. “Necesitamos que las herramientas que empleamos para predecir estos efectos sean lo más precisas posible, y hemos comprobado que actualmente no es así”, afirmó.

CFC y colorantes permitieron medir la circulación oceánica

Para evaluar la precisión de los modelos climáticos, el equipo utilizó las concentraciones de clorofluorocarbonos (CFC), compuestos que permiten rastrear el movimiento de las masas de agua. Los científicos analizaron la distancia y la velocidad con la que estos compuestos se desplazaron durante los últimos 60 años, así como su concentración y profundidad.

Los resultados mostraron que algunas masas de agua profunda transportaron CFC desde la Antártida hasta el Pacífico central y el norte del océano Índico en apenas cuatro décadas. Durante ese trayecto, los compuestos se mezclaron con otras masas de agua, evidenciando que la turbulencia determina cuánto calor, carbono y otros trazadores permanecen almacenados en las profundidades y durante cuánto tiempo.

Como parte de las pruebas, los investigadores también liberaron colorante en zonas específicas del océano profundo para seguir su desplazamiento. En la fosa de Rockall, cerca del Reino Unido, el colorante ascendió hasta 100 metros por día, una velocidad aproximadamente 10 mil veces superior a la estimada por los modelos climáticos.

Modelos climáticos requieren mejoras urgentes

Las diferencias entre las simulaciones y las observaciones fueron significativas. El coautor del estudio, el profesor Colm-cille Caulfield, también del DAMTP, señaló que los resultados demuestran que los modelos climáticos “no captan de manera fiable los efectos clave de la turbulencia en las profundidades oceánicas”.

El investigador subrayó que es necesario comprender mejor los procesos físicos fundamentales, desarrollar aproximaciones más eficientes desde el punto de vista computacional e incorporarlas a los modelos climáticos, además de validarlas mediante una mayor cantidad de datos observacionales.

No obstante, advirtió que estos avances podrían verse comprometidos por los recortes a los presupuestos destinados a la investigación científica.

La observación oceánica enfrenta incertidumbre

Los científicos alertaron que la investigación oceánica internacional atraviesa un momento de incertidumbre. Como ejemplo citaron el anuncio realizado en mayo por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos sobre el desmantelamiento de la Ocean Observatories Initiative, una red de monitoreo oceánico valorada en 368 millones de dólares que proporciona información fundamental para el estudio de los océanos en todo el mundo. Aunque la decisión fue revertida posteriormente, el episodio evidenció la vulnerabilidad de este tipo de proyectos.

Consecuencias para el clima y la seguridad alimentaria

Los cambios en los patrones de turbulencia oceánica tienen efectos directos sobre el clima global y los ecosistemas marinos. Si los nutrientes no ascienden desde las profundidades hasta la superficie, las cadenas alimentarias marinas pueden romperse y provocar el colapso de las pesquerías.

Asimismo, la transferencia de calor entre las aguas profundas y superficiales influye en el deshielo del Ártico y la Antártida, con consecuencias sobre el aumento del nivel del mar, la intensidad de las tormentas y el riesgo de inundaciones costeras.

El coautor del estudio, el profesor Alberto Naveira Garabato, de la Universidad de Southampton, destacó que “el océano profundo puede interactuar con la atmósfera en escalas de tiempo breves, y necesitamos herramientas fiables que nos ayuden a medir dicha interacción”.

Los autores concluyen que fortalecer la observación del océano y perfeccionar los modelos climáticos será indispensable para mejorar las proyecciones sobre el cambio climático y diseñar estrategias de adaptación más eficaces.

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