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El cambio climático y los océanos costeros

En los últimos 30 años se ha visto una revolución en las ciencias terrestres. Esa revolución ha sido definida por la capacidad de estudiar el planeta desde órbita. Los satélites de la NASA han permitido una visión sin precedentes del océano terrestre, permitiendo la cartografía de todo: el nivel del mar, los vientos superficiales del océano, la temperatura superficial del mar, los movimientos de masa asociados con las capas de hielo y, más recientemente, la salinidad del agua del océano. (Arriba: Imagen Landsat de la Gran Barrera de Coral en la costa australiana. Crédito: NASA/USGS.) 

Los científicos usan estos datos para comprender los cambios que se producen en el medio ambiente y los impactos de esos cambios. Un reto importante en la medida de estos impactos ha sido la aplicación de la tecnología para trazar mapas de los océanos costeros, áreas donde se sienten los efectos más significativos del cambio climático. Debido al uso dominante de las zonas costeras para la recreación, la pesca, los pronósticos locales del tiempo, y más, desarrollar mapas precisos de esas áreas es sumamente importante.

El límite oriental del Océano Pacífico se asocia con algunas de las zonas pesqueras más productivas del mundo. En la costa peruana se encuentra una de las zonas pesqueras muy abundante, un área donde el agua fría, rica en nutrientes de la profundidad del océano sube a la superficie. Este proceso, llamado afloramiento, estimula el crecimiento de fitoplancton, lo que conduce a una zona pesquera productiva y saludable. Eventos climáticos como El Niño y La Niña, sin embargo, pueden tener grandes efectos en el afloramiento, impactando por consiguiente, las zonas pesqueras.

Durante El Niño, las aguas cálidas del Pacífico occidental se trasladan hacia la costa del Perú y de Chile, debilitando o parando el afloramiento. Esto puede reducir enormemente la cantidad de peces y puede tener consecuencias devastadoras para la economía local. Por otro lado, durante La Niña, el afloramiento puede fortalecerse, dado que sube más agua fría a la superficie. Estos cambios se pueden ver claramente en los mapas de temperatura superficial del mar y del nivel del mar desarrollados con datos de los satélites de la NASA TOPEX/Poseidon, Jason-1 y Jason-2. (Para más información sobre éstas y otras misiones que estudian el océano, visita: http://sealevel.jpl.nasa.gov*)

Las investigaciones recientes a lo largo de la costa peruana han indicado que los cambios en la intensidad del afloramiento pueden estar vinculados a los cambios climáticos a largo plazo asociados a variaciones en las temperaturas del Océano Pacífico. Una forma de determinar la fuerza del afloramiento es comparando los cambios en la temperatura de la superficie del océano de un lugar a otro. Mientras más rápidos sean esos cambios alejándose de la costa, más fuerte será el afloramiento. En regiones de afloramiento como las que se encuentran a lo largo de la costa peruana, el agua en la superficie del océano se vuelve mucho más fría al acercarse a la costa.

Los satélites pueden trazar la temperatura del océano de dos maneras; una de ellas es midiendo la cantidad de calor que sale de la superficie del océano. El instrumento MODIS a bordo de los satélites Terra y Aqua de la NASA crea mapas a partir de lecturas de la temperatura superficial del mar tomadas a intervalos de un kilómetro (siempre y cuando no esté nublado). El instrumento AMSR-E en el satélite Aqua, por otra parte, puede tomar medidas de temperatura, independientemente de la cobertura de nubes, pero sólo cada 25 kilómetros. Combinando la información de ambos satélites da a los científicos una visión más completa de las condiciones de temperatura superficial del mar.

La figura de la izquierda muestra la temperatura de la superficie del océano frente a la costa del Perú / Chile durante El Niño de 1997-1998. La imagen de la derecha muestra lo mismo para noviembre de 2012, un año de condiciones normal. Fíjate en las diferencias. En condiciones normales, el agua fría (azul y púrpura) llega a la superficie, lo que indica que hay condiciones de afloramiento saludable. Durante El Niño de 1997-1998, sin embargo, las aguas más cálidas (en rojo, naranja y amarillo), provocadas por el desplazamiento de agua caliente del Pacífico occidental al Pacífico oriental, son mucho más extensas.

La figura de la izquierda muestra la temperatura de la superficie del océano frente a la costa del Perú / Chile durante El Niño de 1997-1998. La imagen de la derecha muestra lo mismo para noviembre de 2012, un año de condiciones normal. Fíjate en las diferencias. En condiciones normales, el agua fría (azul y púrpura) llega a la superficie, lo que indica que hay condiciones de afloramiento saludable. Durante El Niño de 1997-1998, sin embargo, las aguas más cálidas (en rojo, naranja y amarillo), provocadas por el desplazamiento de agua caliente del Pacífico occidental al Pacífico oriental, son mucho más extensas.

Los científicos también pueden determinar la temperatura superficial del mar mediante el estudio de las medidas de otras características de la superficie del océano – tales como la altura del nivel del mar – que se ven afectadas por los cambios de temperatura. Las siguientes imágenes fueron desarrolladas con datos del satélite OSTM/Jason-2 que muestran anomalías en la altura del nivel del mar en el Océano Pacífico, o sea,  una comparación de la altura del nivel del mar en un momento dado con las condiciones normales. Dado que la altura del nivel del mar está relacionada a las temperaturas superficiales del océano (a mayor altura, temperaturas más cálidas), los científicos pueden utilizar estas medias para identificar los patrones climáticos a gran escala, como El Niño. En pocas palabras, las aguas más calientes se expanden, aumentando el nivel del mar.

Las imágenes de arriba muestran anomalías en la altura del nivel en el Océano Pacífico en enero y abril de 2012. Los tonos azules muestran dónde el nivel del mar es inferior a la altura promedio, los tonos rojos muestran alturas que están por encima del promedio. Haga clic aquí para obtener más información. Crédito: NASA Earth Observatory.*

Las imágenes de arriba muestran anomalías en la altura del nivel en el Océano Pacífico en enero y abril de 2012. Los tonos azules muestran dónde el nivel del mar es inferior a la altura promedio, los tonos rojos muestran alturas que están por encima del promedio. Haga clic aquí para obtener más información. Crédito: NASA Earth Observatory.*

Uno de los retos del futuro será utilizar estos tipos de mapas para entender mejor el impacto del cambio climático a lo largo de estas regiones tan importantes de los océanos del mundo – un misterio que aún no se ha resuelto.

Por Jorge Vázquez, oceanógrafo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Aprende más acerca de cómo Jorge y otros científicos utilizan datos de satélite para entender procesos en la tierra y en el océano durante el seminario web en español de Aquarius/SAC-D el próximo viernes. ¡Regístrate ya!

*En inglés.

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