Investigadores del Laboratorio de Física Ambiental (EphysLab) del CIM-UVigo participaron en un estudio pionero que presenta una climatología para el período 1980-2015 de las principales fuentes de humedad para cada uno de los mares que conforman el Océano Antártico, centrándose en las relaciones entre la humedad transportada y la concentración de hielo marino y utilizando un enfoque lagrangiano, una técnica en la que este grupo del campus de Ourense es especialista.
El trabajo se desarrolló durante el último año y medio junto con dos grupos de investigación brasileños, específicamente de las universidades federales de São Paulo e Itajubá, en el marco de los proyectos de la Fundación de Investigación de São Paulo. Participaron Luis Gimeno y Raquel Nieto, miembros de EphysLab, quienes realizaron una estancia de investigación en la universidad de São Paulo, y Marta Vázquez, experta en transporte de humedad en la región ártica. Por parte brasileña, participaron Michelle Simões Reboita, Rosmeri P. da Rocha y Anita Drumond. Los resultados del estudio se publicaron recientemente en el último número de la revista Atmosphere bajo el título «Caracterización de las fuentes de humedad para los mares australes y su relación con la concentración de hielo marino».
“En este estudio, se utiliza el modelo de dispersión de partículas Flexpart para localizar las principales fuentes de humedad que afectan a los mares del Océano Austral”, explica EphysLab. Este modelo, explican los investigadores, permite seguir las trayectorias de las partículas y analizar las variaciones en su humedad específica, lo que posibilita localizar geográficamente dónde ganan o pierden humedad y, por lo tanto, relacionar las fuentes y los sumideros.
Fuentes de humedad y concentración de hielo
Respecto a los resultados del estudio, Nieto y Gimeno indican que se encontró que “en los diferentes mares de la región, las principales fuentes de humedad corresponden a las principales áreas de paso de ciclones en latitudes medias, con máxima evaporación entre el invierno y la primavera austral”. Sin embargo, añaden que la contribución de humedad de las fuentes sobre los mares australes “parece ser más efectiva en los últimos meses de verano y otoño, con mayores aportes de humedad sobre estas regiones en esos momentos”. Como detallan los investigadores, esta mayor contribución parece estar modulada en cierta medida por el patrón de circulación atmosférica conocido como “modo anular austral”, produciendo un aumento en el transporte de humedad desde las fuentes en su fase positiva, por ejemplo, hacia el mar de Weddell. “Tras analizar las fuentes de humedad, se relacionó esto con la concentración de hielo marino y se observó cómo la variabilidad de la contribución de humedad de las principales fuentes parece estar relacionada con esta concentración. Las contribuciones máximas de humedad generalmente coinciden con los mínimos en la extensión del hielo y se encontró que en esta relación hay un desfase máximo de dos meses”, comentan.
Los análisis de transporte de humedad realizados por EphysLab se complementaron con estudios de otras variables llevados a cabo por investigadores de Brasil. «Para centrarnos en una región específica, sobre el mar de Weddell, se descubrió, por ejemplo, que además de la humedad que llega a la región, la variabilidad de la concentración de hielo también depende de la interrelación entre este mecanismo y la temperatura», indican los investigadores de Ourense. Así, detallan, se determinó que en momentos de máximo aporte de humedad, el patrón de circulación atmosférica en la zona se modifica y, en consecuencia, se produce un descenso de la temperatura, lo que contribuye a una disminución de la concentración de hielo sobre el mar de Weddell, y viceversa.
La importancia del hielo marino
Respecto a la relevancia de realizar el estudio del objeto de investigación, EphysLab recuerda que “el hielo marino y cualquier forma de hielo que se encuentre en el mar y que se origine por la congelación del agua de mar es uno de los componentes del sistema climático, causando una gran influencia en el clima de la Tierra”. La extensión y concentración del hielo marino, detallan, no solo dependen de las estaciones del año, sino que también responden a diversos procesos interactivos en la atmósfera y el océano, a los modos de circulación atmosférica a gran escala, así como a los procesos asociados al cambio climático. Entre los múltiples controladores atmosféricos y oceánicos que controlan la variabilidad del hielo marino, indican Raquel Nieto y Luis Gimeno, “se ha prestado poca atención al transporte de humedad desde las zonas extratropicales al océano Austral, un mecanismo relevante que desempeña un papel crucial en la hidrología atmosférica del Ártico y con implicaciones para la extensión del hielo marino ártico”. Así, enfatizan, “el transporte de humedad atmosférica es una fuente primaria de agua en las regiones polares y, a través del forzamiento radiativo de las nubes, afecta directa o indirectamente a la nieve, el hielo marino y la capa de hielo”.
