"Cada cierto tiempo la Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) es noticia por la publicación de un nuevo estudio que vaticina un colapso próximo de la misma y las importantes consecuencias en el clima de Europa. De todos los tipping points, el de la AMOC es uno de los más famosos y mediáticos, hasta el punto de inspirar largometrajes del género de catástrofes. También es el que más confusión genera en los medios de comunicación y las redes sociales. ¿Se contradicen los científicos al hablar al mismo tiempo de calentamiento global y de enfriamiento? En este artículo 1 se definirá la AMOC, se examinarán algunos colapsos del pasado, se expondrán los rasgos presentes y se comentarán las consecuencias de un posible colapso en un futuro cercano.
El sistema de corrientes del Atlántico Norte y la AMOC
Para entender la AMOC es preciso conocer la circulación oceánica presente en el Atlántico. Puede dividirse en dos grandes grupos 2.
El primero es el de las corrientes superficiales: se extienden desde la superficie hasta decenas o pocos cientos de metros de profundidad y son generadas por la acción del viento en superficie. La corriente del Golfo es cálida, comienza su andadura en el golfo de México, recorre la costa este de EEUU y Canadá, se adentra en el océano, bordea las islas británicas y muere más allá de Escandinavia. La corriente de Groenlandia es fría y bordea la costa groenlandesa desde su extremo este hasta su extremo oeste. Por último, la corriente de Labrador también es fría y se extiende en dirección noroeste-sureste bordeando la costa este canadiense hasta encontrarse con la corriente del Golfo. Si se sigue el recorrido de las tres corrientes se realiza un giro contrario al de las agujas del reloj cuyo centro puede situarse, grosso modo, al sur de Groenlandia. Es la región subpolar de giro.
El segundo grupo engloba la circulación termohalina, que no está generada por el viento sino por diferencias en la temperatura y salinidad del agua y que tarda en recorrerse varios siglos. La elevada densidad del agua en el mar de Labrador y en el área entre Islandia y Escandinavia provoca el hundimiento de la misma hasta una profundidad de unos 3 km y su posterior desplazamiento hacia el sur conformando la North Atlantic Deep Water (NADW). Otras dos regiones de hundimiento están localizadas en el Antártico, en los mares de Ross y Wedell. Parte del agua que se hunde en esta segunda región se traslada por el fondo del Atlántico hacia el norte y se introduce por debajo de la NADW, entre 3 y 5 km de profundidad conformando la Antarctic Bottom Water (AABW). Al llegar a Islandia y Groenlandia asciende y regresa de nuevo al sur, pero siempre por debajo de la NADW. Gran parte del agua de estos dos sistemas de corrientes profundas se desplaza hacia el Índico y el Pacífico, ascienden y retornan al Atlántico en superficie. En la zona circumpolar antártica también existe un amplio cinturón de ascenso que cierra el circuito transportando agua en superficie hacia el Atlántico norte.
Cabe señalar que, en superficie, se mezclan los efectos termohalinos y los derivados del viento y no es fácil separar ambos. Por ejemplo, el viento en superficie contribuye en un 80% a la generación de la corriente del Golfo mientras que el otro 20% corresponde a la circulación termohalina.
En sentido estricto la AMOC no es una corriente sino una función matemática que da cuenta del flujo de agua en un determinado paralelo, que suele ser el 26 Norte, y desde la superficie hasta el fondo del océano. Este flujo engloba tanto las corrientes superficiales como las profundas. Grosso modo, si la velocidad de las corrientes aumenta, lo hace el flujo y la AMOC se refuerza. Al contrario, si las corrientes se frenan, la AMOC se debilita. Se estima que la cantidad de agua asociada a la AMOC es de 15 a 18 Sverdrup (1 Sv es igual a 1 millón de m3/s, esto es, cinco veces el caudal del Amazonas) y la energía transportada es de 1015 W (equivalente a la que liberarían 17 bombas nucleares como la de Hiroshima cada segundo). Por tanto, uno de los efectos inmediatos es que la costa oeste europea registra una temperatura media entre cinco y diez grados superior a la que le correspondería según su latitud.[2] Una AMOC muy debilitada (o incluso ausente) no transportaría calor a latitudes tan altas y, en consecuencia, la temperatura media en Europa Noroccidental caería entre cinco y diez grados acercándose a las de Canadá o algunas áreas limítrofes con Siberia.
Colapsos del pasado
Los registros paleoclimáticos indican que la AMOC ya ha sufrido cambios bruscos en el pasado. En los últimos 120 000 años se han sucedido tres tipos o modos de circulación en el Atlántico 3:
- Modo cálido: es similar a la circulación actual. El hundimiento se produce entre Islandia y Escandinavia y el calor es transportado hasta latitudes muy altas. La NADW se hunde aproximadamente hasta los 3 km de profundidad y la AABW circula por debajo de aquella entre 3 y 5 km de profundidad.
- Modo frío: el hundimiento se genera bastante más al sur que en el caso anterior, al norte de la península ibérica, y el calor no alcanza las costas británicas y escandinavas. La NADW se hunde a menor profundidad (no llega a los 2 km) y, por tanto, la AABW por debajo de ella tiene más espesor.
- Modo “apagado”: es el colapso propiamente dicho. No se produce hundimiento en el Atlántico Norte y no existe la NADW. La AABW se desplaza de sur a norte entre los 3 y 5 km de profundidad y de norte a sur entre 1 y 3 km de profundidad. El enfriamiento en el Atlántico Norte es generalizado desde la península ibérica hasta Escandinavia al detenerse el transporte de calor hacia el norte.
Durante la última glaciación hubo una preponderancia de los dos primeros. Cuando se pasaba bruscamente del modo frío al cálido acontecía lo que se conoce como evento Dansgaard-Oeschger (DO): el área en torno al sur de Groenlandia sufría un calentamiento entre 5 y 10 grados en apenas tres o cuatro décadas. Durante los siglos posteriores la temperatura descendía suavemente hasta alcanzar gradualmente el modo frío. Al final del proceso solía acontecer una nueva transición brusca al modo cálido y un calentamiento rápido, esto es, un nuevo evento DO. Durante los últimos 60 000 años se han registrado hasta 17 de estos eventos.
El colapso o modo apagado era menos probable y se producía desde el modo frío. Son los llamados eventos Heinrich y se conocen seis en los últimos 60 000 años (siete si se incluye el Dryas Reciente): la adición de grandes cantidades de agua dulce en las zonas de hundimiento (proveniente del manto finoescandinavo) disminuía la densidad lo suficiente para detener el hundimiento y el consiguiente transporte de calor hacia el norte. En consecuencia, el enfriamiento en el Atlántico Norte era generalizado mientras que el Atlántico Sur se calentaba al quedar retenido allí el calor.
¿Cuál es el estado actual de la AMOC?
Desde el fin de la última glaciación la AMOC se encuentra en el modo cálido. No obstante, en términos generales, se encuentra en su estado más débil desde hace al menos 1200 años 4. El debilitamiento comenzó a ser evidente en el siglo XIX y se aceleró en el XX 5. En la década de 1970 cayó en picado hasta alcanzar el mínimo en el periodo 1975-1995. En términos de caudal, el debilitamiento medido en la AMOC ha sido de 3 Sverdrups (aproximadamente el 15%) 6. La AMOC consiguió recuperarse de forma leve a principios de los 2000 y, parece ser, se ha debilitado de nuevo a partir de la década de los 2010.
¿Cuáles son los rasgos observados que confirman el debilitamiento de la AMOC 7 y 6?
- Intensificación de la región subpolar de giro: esta región no pertenece a la AMOC propiamente dicha pero está relacionada con ella de forma inversa. Cuando la AMOC se debilita, la región subpolar de giro se intensifica y viceversa. Una de las manifestaciones de la intensificación de la región subpolar de giro es su enfriamiento. En efecto, esta zona es de las pocas del planeta que resiste el calentamiento global. La AMOC y la región subpolar de giro interaccionan a través de tres mecanismos de realimentación positiva 8 que tardan en ponerse en marcha unas seis décadas. A diferencia de lo que narran algunas películas, el colapso se produce en una escala muy larga en términos humanos aunque, a la vez, sea relativamente corta en términos climáticos.
- Calentamiento de la temperatura superficial en la costa este de EEUU y Canadá: el agua que circula en profundidad “arrastra” el agua cálida superficial de esa costa mar adentro y el vacío relativo que se genera es rellenado con agua fría que se encuentra justo debajo del agua superficial. ¿Qué sucede si la AMOC se debilita? El agua profunda es menos enérgica, arrastra menos agua cálida superficial y ésta queda anclada a la costa. Cuanto mayor sea el debilitamiento de la AMOC, mayor será el calentamiento en la costa este.
- Calentamiento del Atlántico Sur: si la AMOC se debilita, se transporta menor cantidad de calor hacia el norte y una parte de él queda retenido en el sur.
Es posible que la variabilidad que ha sufrido la AMOC en el siglo XX se adapte perfectamente a una variabilidad multidecadal de origen natural y no a tendencias a largo plazo 10. No obstante, cada vez más estudios actuales apuntan a que no toda esa variabilidad puede explicarse de forma natural y, de hecho, es compatible con diferentes aumentos de concentración de CO2 en la atmósfera 11. Como consecuencia del calentamiento global, se están vertiendo ingentes cantidades de agua dulce en las regiones de hundimiento del mar de Labrador y el área Islandia-Escandinavia. La fusión del hielo groenlandés, el aumento del caudal de los ríos que desembocan en el Atlántico Norte y el aumento de las precipitaciones en latitudes altas están reduciendo la salinidad y la densidad del agua. En consecuencia, ésta encuentra mayor dificultad para hundirse y, por tanto, para comenzar la circulación de aguas profundas. La adición de 0,1 a 0,5 Sverdrup de agua dulce en las regiones de hundimiento pondría en marcha los mecanismos de realimentación positivos que detendrían la circulación en un lapso de unos cien años.
Dado que la acción humana es la responsable del calentamiento global y dado que la fusión del casquete de Groenlandia se está acelerando, la pregunta no es si la AMOC colapsará sino cuándo lo hará. La respuesta no es sencilla al no existir un consenso claro. Algunos estudios apuntan a que ya se han iniciado las realimentaciones entre la región subpolar de giro y la AMOC 12 13 14, aunque la mayoría indica que la probabilidad de que el colapso se produzca en este siglo es muy baja. Así lo refleja el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático en su Sexto Informe.
¿Qué consecuencias tendría un colapso de la AMOC?
Gracias a los modelos numéricos, es posible simular un colapso de la AMOC así como las consecuencias que se derivarían. Independientemente de la fecha en la que se iniciase el colapso, hay que tener cuenta que no tendría lugar de la noche a la mañana sino que se desarrollaría en un periodo de uno a tres siglos según el modelo. [11,13] Asimismo, las consecuencias no son las mismas si el colapso se produce hoy que si lo hace dentro de, por ejemplo, 200 años con un mundo y un continente europeo que serán mucho más cálidos y diferentes a los actuales.
La reducción de temperatura media afectaría en mayor o menor medida al hemisferio norte aunque la fachada occidental europea sería la más afectada con descensos entre cinco y diez grados según la zona. Mayor en Groenlandia, Escandinavia, Islandia, e islas británicas y menor en Francia y la península ibérica. La velocidad máxima de enfriamiento se registraría en Escandinavia con descensos en torno a tres grados por década, un valor enorme si se compara con el ascenso actual (muy acusado) de 0,4 grados por década. Además, el descenso no sería igual a lo largo del año sino que sería aproximadamente tres veces mayor en invierno que en verano. Si el colapso se produjese en fechas actuales, el hielo ártico en invierno se extendería hasta latitudes similares a las de Londres, ciudad que vería disminuir su temperatura media unos diez grados.
En la península ibérica el descenso sería más acusado hacia el norte y el oeste con valores entre dos y cuatro grados. El enfriamiento se extendería hacia el sur a través de la costa occidental norteafricana llegando también hasta las islas canarias merced al aumento de las altas presiones sobre Europa y a la intensificación de la corriente de las Canarias. En el resto del hemisferio norte el enfriamiento sería bastante menor o incluso nulo.
Es importante señalar que el estado final no sería comparable al de una glaciación porque el enfriamiento no sería global. Al contrario, en el hemisferio sur se produciría un ascenso marcado y generalizado de la temperatura al quedar retenido el calor destinado al norte. Áreas del Atlántico Sur, el cono sur americano y el sur de Australia registrarían una subida adicional de 3 grados. La cantidad de hielo ganada en el Ártico compensaría la perdida en el Antártico. En conjunto, el planeta seguiría acumulando calor como consecuencia del aumento de la concentración de gases de efecto invernadero pero ese almacenamiento tendría lugar preferentemente en los océanos del hemisferio sur limitando el ascenso de temperatura media global.
El ecuador térmico se desplazaría hacia el sur afectando al régimen de precipitaciones globales. Se reducirían drásticamente en el Caribe, aumentarían ligeramente en Australia y zonas del sureste de África y aumentarían considerablemente en Indonesia y noreste de Brasil. En la cuenca del Amazonas la estación seca y húmeda se invertirían. El monzón se debilitaría drásticamente en la India, China y el sureste asiático. Por su parte, el chorro polar en Europa se intensificaría y, aunque las precipitaciones se reducirían considerablemente, aumentaría el número de temporales en el sur. Europa sería más fría, más seca y más tempestuosa. [10,13]
Un cambio en la circulación atmosférica también implica un cambio en el nivel del mar. Actualmente el nivel de las aguas en el Atlántico Norte está un metro por debajo de su análogo en el Pacífico, en parte debido al hundimiento de las aguas y a otras razones. El colapso de la AMOC incrementaría en un metro el nivel del mar en el Atlántico Norte; en áreas de Escandinavia, Groenlandia e Islandia podría llegar a los 3 metros con velocidades de 20 a 25 mm/año, similar a las subidas pronosticadas por los peores escenarios de cambio climático. En el Mediterráneo y resto del Atlántico el ascenso estaría entre 10 y 30 cm. Al sur del paralelo 40 Sur bajaría entre 10 y 50 cm mientras que en el resto del planeta habría pocos cambios. A nivel global el cambio sería mínimo aunque la afectación regional fuese evidente.[13,16]
El colapso de la AMOC no sería indefinido. Transcurridos varios siglos cesaría el aporte de agua dulce a las zonas de hundimiento y la circulación volvería al modo cálido. Presumiblemente, la transición tendría lugar en tres o cuatro décadas (similar a los eventos DO) y el calor extra almacenado esos siglos en los océanos del hemisferio sur retornaría al norte y parte de él sería liberado a la atmósfera, disparando la temperatura media global hasta un valor final similar al de no haberse producido colapso."
(Benito fuentes López, AEMET, 19/10/24, gráficos y notas en el original)
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