D3 Océano y Subsuperficie

Tópico

El sistema mundial de observación de los océanos combina plataformas autónomas, boyas, sistemas de amarre fijos y campañas oceanográficas para medir el estado tridimensional del océano —incluyendo temperatura, salinidad, corrientes y composición química— a diversas profundidades. Dado que ninguna plataforma por sí sola puede observar simultáneamente toda la extensión y profundidad del océano ni todas las variables relevantes, estos sistemas se complementan entre sí.

Un componente clave es la red de casi cuatro mil flotadores autónomos de perfilado distribuidos por los océanos. Por lo general, cada flotador desciende hasta una profundidad de unos dos mil metros y registra perfiles de temperatura y salinidad durante su ascenso. Al llegar a la superficie, transmite los datos vía satélite antes de iniciar un nuevo ciclo, aproximadamente cada diez días. Una extensión de esta red, diseñada para las zonas oceánicas profundas, utiliza flotadores capaces de alcanzar profundidades de unos seis mil metros.

Los perfiles de temperatura obtenidos permiten calcular el contenido calorífico integrado en la columna de agua. Esta variable proporciona una medida directa del desequilibrio energético del planeta, ya que el océano absorbe más del noventa por ciento del exceso de calor retenido en el sistema climático debido al efecto invernadero. En consecuencia, el seguimiento de los cambios en el almacenamiento de calor oceánico permite evaluar alteraciones en el balance energético que no pueden determinarse únicamente a partir de las temperaturas del aire en superficie.

Otro componente fundamental lo constituyen los sistemas de amarre utilizados para observar la circulación de vuelco del Atlántico, tanto en regiones subtropicales como subpolares. Estos sistemas combinan correntímetros con instrumentos que registran temperatura, salinidad y presión a diversas profundidades. Tales mediciones permiten determinar gradientes de densidad y estimar el transporte geostrófico.

Este cálculo se basa en el equilibrio entre el gradiente horizontal de presión que impulsa el movimiento del agua y la fuerza asociada a la rotación terrestre. Al conocer las diferencias de presión derivadas de la distribución de densidad, es posible estimar el volumen de agua transportado por la circulación sin necesidad de medir directamente la velocidad en cada punto del océano. Las mediciones satelitales de pequeñas variaciones en el campo gravitatorio terrestre complementan estas observaciones. Estas permiten detectar cambios en la distribución de masa equivalentes a variaciones de apenas unos centímetros de agua, así como monitorear alteraciones en la masa oceánica, los glaciares y el agua almacenada en continentes y acuíferos. De este modo, ofrecen un medio independiente para observar cómo se redistribuye el agua dentro del sistema terrestre. Las campañas oceanográficas proporcionan mediciones de alta precisión a lo largo de rutas establecidas. En ellas se obtienen perfiles de temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, nutrientes, carbono inorgánico disuelto y alcalinidad. Estas dos últimas variables permiten calcular propiedades del sistema químico del carbono, incluidas la acidez del agua y la presión parcial del dióxido de carbono oceánico.

La diferencia entre la presión parcial del dióxido de carbono en el océano y la de la atmósfera determina la dirección del intercambio gaseoso. Cuando la presión parcial oceánica es menor, el océano absorbe dióxido de carbono atmosférico; cuando es mayor, libera dióxido de carbono a la atmósfera. Por tanto, estas mediciones permiten evaluar el papel del océano como reservorio de carbono y medio de intercambio.

En conjunto, los flotadores autónomos, los sistemas de amarre, las observaciones por satélite y las campañas oceanográficas ofrecen perspectivas complementarias de un mismo sistema. Los flotadores describen las estructuras térmicas y de salinidad y permiten estimar el contenido de calor; los sistemas de amarre observan los patrones de circulación y transporte a gran escala; los satélites detectan redistribuciones de masa; y las campañas oceanográficas aportan mediciones físicas y químicas detalladas, incluidos datos sobre el sistema del carbono.

Dado que el océano almacena la mayor parte del calor adicional retenido por el efecto invernadero y absorbe también una fracción significativa del dióxido de carbono atmosférico, este sistema integrado de observación constituye una herramienta fundamental para determinar con exactitud cuánto calor y carbono está acumulando el sistema climático, complementando así la información que proporcionan las mediciones de temperatura superficial.

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