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Durante décadas, las aguas más cálidas que se filtran en el Océano Ártico han amenazado cada vez más el hielo marino del Ártico, y los científicos predicen que la capa de hielo podría desaparecer por completo en los veranos a partir de mediados de la próxima década.

Los investigadores han descubierto ahora uno de los mecanismos que impulsan esta catástrofe, identificando cómo las «bombas de calor» de agua cálida y salada del Océano Pacífico fluyen hacia el gélido Océano Ártico, calentando el hielo por encima desde abajo durante meses o incluso años.

«El ritmo del derretimiento acelerado del hielo marino en el Ártico ha sido difícil de predecir con exactitud, en parte debido a todas las complejas retroalimentaciones locales entre el hielo, el océano y la atmósfera», afirma la oceanógrafa física Jennifer MacKinnon, del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego.

«Este trabajo pone de manifiesto el gran papel en el calentamiento que desempeña el agua del océano como parte de esas retroalimentaciones».

Estas bombas de calor que se arremolinan pueden durar de meses a años, desplazándose hacia el norte por debajo de la capa principal de hielo cerca del polo norte, desestabilizando ese hielo a medida que el calor que contienen se difunde gradual pero constantemente hacia arriba.

En 2018, MacKinnon visitó el Océano Ártico como científico jefe de una expedición de investigación a bordo del RV Sikuliaq como parte de la Dinámica Oceánica Estratificada del Ártico (SODA), un proyecto multiinstitucional financiado por la Oficina de Investigación Naval de Estados Unidos.

Uno de los objetivos era aprender más sobre cómo los flujos de agua más cálidos del Océano Pacífico entran en el Océano Ártico a través del Estrecho de Bering, trayendo consigo «cantidades de calor sin precedentes» que se extienden cientos de kilómetros en el Giro de Beaufort, una corriente oceánica gigante al norte de las costas de Alaska y Canadá.

«Esta agua de origen pacífico aporta tanto calor como propiedades biogeoquímicas únicas, contribuyendo a un ecosistema ártico cambiante», explican los investigadores en su nuevo estudio.

«Sin embargo, nuestra capacidad para entender o prever el papel de esta masa de agua entrante se ha visto obstaculizada por la falta de comprensión de los procesos físicos que controlan la subducción y la evolución de esta agua cálida».

Gracias a la expedición SODA y a su gama de mediciones científicas -que incluyen el análisis de imágenes por satélite y una serie de lecturas en el agua procedentes de sensores y vehículos sumergibles-, la física es ahora un misterio mucho menor.

Según las nuevas observaciones del equipo, el agua salada y más densa del verano del Pacífico (PSW), que el equipo compara con un «chorro caliente en un océano frío», se desliza por debajo de las aguas más frías y frescas del Océano Ártico en la superficie, a través de un proceso de subducción.

A medida que el chorro serpenteante se adentra en el giro, las bolsas de agua más cálida -apodadas «bombas de calor»- se encajan debajo de las aguas más frescas de arriba, se comprimen verticalmente y se dividen en remolinos más pequeños y giratorios.

«Aunque parte del calor se pierde en la atmósfera, la gran mayoría se subduce para ser secuestrada del contacto directo con la atmósfera, y posteriormente se agita y se propaga bajo la superficie hacia la cuenca central», escriben los autores.

Además de los efectos de derretimiento a largo plazo que proporcionan estos remolinos calentados a la capa de hielo marino superior, la entrada de las aguas del Pacífico también introduce una mezcla de materia orgánica y química en el medio ambiente del Ártico, cuyos impactos aún se desconocen en última instancia.

Aunque estos nuevos conocimientos nos ayudarán a desarrollar mejores modelos para predecir con mayor precisión la física que subyace a los futuros cambios en el hielo marino del Ártico, en términos más sencillos, la previsión a corto plazo ya está determinada.

«Como el contenido de calor del PSW está creciendo, la combinación de la subducción del PSW, la agitación lateral y la mezcla vertical ascendente debería conducir a un patrón de aceleración del derretimiento del hielo marino que se extiende desde la afluencia del Pacífico, como se ha observado en las últimas décadas», concluye el equipo.

Los resultados se publican en Nature Communications.

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