El cambio climático está alterando las corrientes oceánicas; Los satélites y los barcos nos dicen cómo.

Sydney: El océano de la Tierra es increíblemente vasto. Algunas partes son tan remotas que la habitación humana más cercana es la Estación Espacial Internacional.

A medida que el mundo se calienta, lo que suceda en el océano –y lo que le suceda al océano– será vital para todas nuestras vidas. Pero para monitorear lo que sucede en aguas remotas, necesitamos estudiar el océano desde el espacio.

A finales del año pasado, la NASA y el CNES, la agencia espacial francesa, lanzaron un satélite que promete brindar a los científicos una vista mucho mejor que nunca de la superficie del océano. La misión Surface Water and Ocean Topography (SWOT) revelará las corrientes oceánicas que desempeñan un papel crucial en el tiempo y el clima.

Para aprovechar al máximo las observaciones satelitales, debemos compararlas con las mediciones tomadas a nivel de superficie. Es por eso que nos dirigimos al mar en el buque de investigación CSIRO de última generación, RV Investigator, para recopilar datos esenciales del océano debajo de la trayectoria del satélite mientras orbita la Tierra.

Asuntos actuales

El cambio climático está perturbando la red global de corrientes que conectan los océanos. Los investigadores han detectado una desaceleración en la profunda “circulación inversa” que transporta carbono, calor, oxígeno y nutrientes desde la Antártida por todo el mundo. Mientras tanto, en la superficie, las corrientes oceánicas son cada vez más enérgicas.

También hemos visto cambios dramáticos en ríos rápidos y estrechos de agua de mar llamados corrientes fronterizas occidentales, como la Corriente del Golfo y la Corriente del Este de Australia.

Estas corrientes canalizan el calor desde los trópicos hacia los polos y, en las últimas décadas, se han convertido en focos de calentamiento de los océanos. En el hemisferio sur, el calentamiento es dos o tres veces más rápido que el promedio mundial.

A medida que estas corrientes se desestabilizan, cambian la forma en que se distribuye el calor por el océano. Esto, a su vez, provocará cambios importantes en el clima local y los ecosistemas marinos que podrían afectar la vida de millones de personas.

Física del patio de recreo

La misión del satélite SWOT brindará a los investigadores una nueva y poderosa herramienta para monitorear los cambios en las corrientes oceánicas, utilizando mediciones satelitales precisas de la superficie del mar, además de un poco de física en el patio de recreo.

El satélite lleva un instrumento que mapeará las variaciones en la altura de la superficie del mar con un detalle sin precedentes. Estas variaciones pueden tener menos de un metro de altura en distancias horizontales de cientos de kilómetros. Pero los oceanógrafos pueden utilizar las mediciones para estimar las corrientes oceánicas que fluyen debajo.

Pequeñas variaciones en la altura de la superficie del mar crean diferencias de presión horizontal que intentan empujar el agua lejos de áreas de alto nivel del mar hacia áreas de bajo nivel del mar. Esta diferencia de presión se equilibra con la fuerza de Coriolis, que desvía suavemente las corrientes oceánicas hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur.

Puedes experimentar la fuerza de Coriolis en el patio de recreo. Súbete a un carrusel y pídele a un amigo que se pare en tu lado opuesto. Cuando empieces a girar, lanza una pelota a tu amigo. Notarás que la bola parece estar desviada de la dirección de rotación.

En realidad, la pelota se movía en línea recta; tu amigo simplemente se alejó de donde apuntabas. Pero, para ambos, la pelota parece haber sido desviada por una “pseudofuerza” invisible: la fuerza de Coriolis.

Ahora imagina que el carrusel es la Tierra y la bola es una corriente oceánica. La desviación de Coriolis es suficiente para equilibrar las diferencias de presión a lo largo de cientos de kilómetros y hace que el agua de mar fluya en las corrientes oceánicas.

ciencia en el mar

Midiendo cuidadosamente la altura de la superficie del mar y utilizando nuestro conocimiento de la fuerza de Coriolis, los oceanógrafos podrán utilizar datos satelitales de la NASA para revelar las corrientes oceánicas con mayor detalle que nunca. Pero para que estos datos tengan sentido, los investigadores deben comparar las mediciones satelitales con las observaciones realizadas aquí en la Tierra.

Es por eso que lideramos un viaje con más de 60 científicos, personal de apoyo y tripulación a bordo del RV Investigator, el buque insignia nacional de Australia para la investigación de los océanos en aguas azules.

Nuestro viaje de 24 días estudiará la dinámica del océano frente a la costa sureste de Australia utilizando el equipo científico de clase mundial del Investigator, incluidas boyas flotantes y derivas rastreadas por satélite que se utilizarán para medir el movimiento en tiempo real de las corrientes en la superficie del Tierra océano.

El viaje es parte de una colaboración masiva entre científicos de todo el mundo para recopilar datos de observación sobre la trayectoria del satélite mientras orbita la Tierra.

Estos datos ayudarán a validar las mediciones satelitales y mejorar los pronósticos meteorológicos, incluidos los de la Oficina Australiana de Meteorología, y ayudarán en la evaluación y predicción de los riesgos climáticos.

Esperamos comprender mejor cómo están cambiando nuestros océanos utilizando lo que observamos en el espacio, en el mar y en el patio de recreo. (La conversación)