fresh water in the arctic and climate change

Fresh Water in the Arctic, National Science Foundation, NBC Learn, 2011 (1)

@daveguasch

Et proposo veure el vídeo amb què he obert el post d'avui després de la lectura de l'article per comprendre millor el seu contingut. Si no estàs familiaritzat amb la llengua del vídeo, recorda d'activar els subtítols seleccionant la teva llengua de preferència.

Si fa uns dies parlàvem dels efectes que sobre el canvi climàtic pot provocar el desglaç del permafrost, avui m'agradaria compartir alguns articles que tracten sobre els canvis en la circulació oceànica que pot provocar el desglaç a l'Àrtic i un eventual impacte que podria tenir unes conseqüències molt diferents de les que usualment s'associen a l'augment de les temperatures.

El passat mes de març, Europa Press publicava un article (1) que presentava el resultat del treball d'un equip de recerca dirigit per Stefan Rahmstorf (2) que, basant-se en diverses observacions, planteja una hipòtesi segons la qual la fusió de la capa de gel de Groenlàndia podria contribuir a la desacceleració de la Circulació de Retorn de l'Atlàntic Meridional (AMOC, sigles en anglès).

Si el funcionament de l'AMOC (3), està basat en l'aigua calenta i més lleugera que flueix des de l'Atlàntic sud vers l'Atlàntic nord, on es refreda, es torna més pesada i s'enfonsa fins a les capes més profundes de l'oceà per tornar cap al sud, la fusió del gel de l'Àrtic aportaria enormes masses d'aigua dolça, més càlida i menys densa, que podria acabar pertorbant el funcionament de l'AMOC.

Actualment, no sembla haver-hi suficients dades per crear alarma amb l'eventualitat d'una caiguda espectacular -sinó l'aturada- de l'AMOC (4). En realitat les dades disponibles, semblen indicar que l'extrema sensibilitat als canvis de salinitat que poden provocar pertorbacions a l'AMOC fan part de variacions temporals (5) que, fins i tot per alguns investigadors, podrien respondre a cicles naturals que no tenen res a veure amb l'acció antròpica (6).

Tanmateix, els investigadors del projecte CATARINA (7), liderat pel CSIC, han constatat que l'alentiment de l'AMOC ha contribuït a la ràpida disminució de la capacitat d'absorció del CO₂ atmosfèric a la regió subpolar de l'Atlàntic entre 1990 i 2006 (8). Altrament, un estudi liderat per dos investigadors de la UAB, ha demostrat que aquestes pertorbacions van arribar a invertir la circulació oceànica en un passat llunyà (9).

Altres equips de recerca estan recollint dades de sistemes d'observació Argo (10) (o altres xarxes de sensors), analitzant-les i contrastant els resultats obtinguts amb les investigacions realitzades per altres equips de recerca. Aquest és el cas del projecte britànic Rapid Climate Change Monitoring Array (RAPID) (11):

L'anàlisi de les dades proporcionades per les sondes que mesuren la velocitat, la direcció, la temperatura, la salinitat i la pressió de l'aigua a diverses profunditats al llarg de la latitud en 26.5°N, suggereixen que la força del corrent de l'AMOC pot variar enormement.

En abril del 2009, les sondes van recollir una caiguda del 30% en la intensitat mitjana del corrent, que va persistir durant un any. Aquesta caiguda pot comparar-se a una reducció de la quantitat de calor transportada cap a l'Atlàntic Nord de gairebé 200 bilions de watts, equivalent a la producció de més de 100.000 grans centrals elèctriques. Aquesta anomalia, molt més important que qualsevol canvi que els models suggerien com possibles, va ser impulsada per uns vents de força inusual, l'enfortiment dels corrents superficials càlids i el debilitament d'aigua freda que flueix a l'oceà profund. S'ha vinculat al dur hivern que va patir Europa en 2009-2010. Bryden es demana si aquesta anomalia també podria explicar el clima inusualment humit al Regne Unit: "Sis estius pèssims consecutius a la Gran Bretanya. Què està passant?"

Seguint amb els projectes britànics, val la pena donar un cop d'ull a les conclusions dels investigadors del Centre for Polar Observation & Modelling i del National Oceanography Centre que, basant-se en dades dels desapareguts satèl·lits ERS-2 i Envisat per la mesura del nivell de mar a l'Àrtic Occidental entre 1995 i 2010 (12), van demostrar que durant el període de 2002-2012, el desglaç de l'Àrtic havia tingut com a resultat l'augment del volum d'aigua d'aproximadament 8.000 km³ (gairebé el 10% de tota l'aigua dolça de l'Àrtic), formant un dom d'uns 15 cm d'altura a l'Àrtic Occidental (13) gràcies a la força dels vents i a un fenomen que es coneix com el Gir Oceànic de Beaufort (14).

Juguem a fer-nos por? Què passaria si hi hagués un canvi en la força o en la direcció dels vents que es troben darrere del fenomen del Gir Oceànic de Beaufort? Katharine Giles (15), responsable de l'estudi precedent, responia així a la BBC (16):

En cas d'un canvi en les condicions actuals, l'aigua dolça pot dispersar-se a la resta de l'oceà Àrtic o, fins i tot, dirigir-se a l'Atlàntic Nord. En aquest cas, la preocupació vindria de l'efecte pertorbador que podria tenir en els corrents que tenen una gran influència en els patrons climàtics d'Europa. Aquests corrents es basen en aigües càlides que pugen des dels tròpics, mantenint a l'hivern les temperatures del nord d'Europa més suaus del que serien sense aquests corrents.

Podríem tranquil·litzar-nos llegint en aquest article que la creació del dom es va constatar durant la segona meitat del període de l'estudi, car no existia abans. Però resulta molt menys tranquil·litzador llegir que el dom possiblement no existia abans perquè el gruix de gel no li permetia al vent desplaçar les masses d'aigua dolça de tota la conca, concentrant-les a l'Àrtic Occidental. I encara menys tranquil·litzador, llegir que la força dels vents de l'Àrtic està barrejant l'aigua tèbia i la més freda, el que no seria una bona notícia per la circulació de l'AMOC.

---

1. La circulación oceánica se ralentiza, Predicen un fuerte cambio climático en el Atlántico Norte, Europa Press, 23.03.2015. Veure també: Study: Gulf Stream slower than ever before, UPI, 23.03.2015
2. Stefan Rahmstorf et al.: Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation, Nature Climate Change, 5, 475–480, 23.03.2015
3. Wikipedia: Thermohaline circulation [en] [fr] [es] [ca]
4. Wikipedia: Shutdown of thermohaline circulation. Chris A. Boulton et al.: Early warning signals of Atlantic Meridional Overturning Circulation collapse in a fully coupled climate model, Nature Communications, 08.12.2014. Si ho prefereixes veure en imatges, et proposo veure aquest interessant vídeo de Nicolas Koutsikas: The Gulf Stream and the next Ice Age. 
5. Quirin Schiermeier: Atlantic Current Strength Declines, Scientific American, 14.05.2014. Quirin Schiermeier: Ocean circulation noisy, not stalling, Nature 448, 844-845, 23.08.2007. Richard Black: La Corriente del Golfo no se está desacelerando, BBC Mundo, 29.03.2010. Las aguas frías profundas de Atlántico Norte vuelven a la vida, tiempo.com, 16.01.2009
6. Wikipedia: Atlantic multidecadal oscillation [en] [fr] [es] [ca]
7. Carbon Transport and Acidification Rates In the North Atlantic (CATARINA)
8. Fiz F. Pérez, Herlé Mercier, Marcos Vázquez-Rodríguez, Pascale Lherminier, Antón Velo, Paula C. Pardo, Gabriel Rosón y Aida F. Ríos. Atlantic Ocean CO2 uptake reduced by weakening of the meridional overturning circulation. Nature Geoscience. DOI: 10.1038/NGEO1680.
9. Un cambio climático hace 20.000 años invirtió la circulación en el Atlántico, Noticias UAB, 03.11.2010
10. Argo: Home Page. Spain Website. Wikipedia [en] [fr] [es] [ca] || El programa Argo és una part del Sistema Integrat d'Observació dels Oceans i el resultat de la col·laboració de 50 agències de 26 països, liderades pels Estats Units, que disposa d'unes 4'000 sondes robòtiques desplegades arreu del món. Les sondes envien dades per satèl·lit sobre l'estat del temps, la salinitat, la densitat i les marees oceàniques entre d'altres. Les dades recollides són de lliure accés per a tothom, sense restriccions.
11. Quirin Schiermeier: Oceans under surveillance, Scientific American, 07.05.2013
12. Tamera Jones: Huge pool of Arctic fresh water could cool Europe, Planet Earth Online, 23.01.2012. Detectan un gran depósito de agua dulce en el Ártico que podría enfriar el clima en Europa, 23.01.2012
13. Pots trobar una imatge gràfica i animada sobre la situació i l'evolució d'aquest dom en aquest enllaç de l'agència espacial europea (ESA): Satellites detect abundance of fresh water in the Arctic
14. Wikipedia: Beaufort Gyre [en] [fr] [es] [ca] és un fenomen que té lloc a l'Àrtic Occidental, concretament al Mar de Beaufort. Després d'un seguit d'observacions que suggerien que, a causa de l'escalfament global, estaven canviant els ritmes naturals d'aquest fenomen i per analitzar quin el seu possible impacte, científics dels Estats Units, Canadà i Japó van tirar endavant un projecte entre 2003 i 2014: Beaufort Gyre Exploration Project.
15. Three scientists investigating melting Arctic ice may have been assassinated, professor claims. Cambridge Professor Peter Wadhams suspects the deaths of the three scientists were more than just an ‘extraordinary’ coincidence, The Telegraph, 25.07.2015
16. Jonathan Amos: Arctic Ocean freshwater bulge detected, BBC News, 23.01.2012.
    Nota: et recomano que no deixis de donar un cop d'ull als gràfics que acompanyen l'article.