Una de las grandes corrientes oceánicas que intervienen en la regulación del clima global podría no comportarse como la ciencia creyó durante décadas. Un nuevo estudio, publicado en la revista Nature Geoscience, analizó sedimentos marinos de millones de años y encontró evidencias que contradicen una explicación considerada central para comprender el funcionamiento de la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico, conocida por sus siglas en inglés como AMOC.
La AMOC es la gran corriente que transporta agua cálida por el océano Atlántico y tiene un papel fundamental en la regulación del clima del Atlántico Norte y de Europa. Su funcionamiento se asemeja al de una enorme cinta transportadora oceánica: lleva agua cálida hacia el norte a través de la superficie y devuelve agua fría y densa hacia las profundidades.
Durante décadas, los científicos sostuvieron que uno de los mecanismos que contribuía a alimentar esa circulación era la llamada Fuga de Agulhas, el ingreso de agua cálida y salada desde el océano Índico hacia el Atlántico por el extremo sur de África.
La explicación parecía sencilla. Si ingresaba más sal al Atlántico, aumentaba la posibilidad de formación de agua profunda en el norte y, de ese modo, se fortalecía la AMOC.
Pero el análisis realizado por un equipo de investigadores encontró un comportamiento diferente.
"Este fue básicamente el primer concepto en los libros de texto que aprendí cuando era estudiante de licenciatura", dijo el doctor Suning Hou, de la Universidad de Utrecht, quien lideró el trabajo.
El Plioceno tardío como laboratorio natural
La investigación fue realizada en el marco del proyecto "OceaNice", financiado por el Consejo Europeo de Investigación. El equipo utilizó como referencia el Plioceno tardío, un período comprendido entre 3,6 y 2,6 millones de años atrás.
Ese momento de la historia geológica ofreció una oportunidad particular para estudiar la respuesta de la AMOC frente a variaciones climáticas importantes. El período incluyó un evento glacial breve y, posteriormente, una etapa más cálida que la actual.
Esa combinación de condiciones permitió analizar cómo reaccionaron los océanos ante cambios climáticos extremos y, especialmente, comprobar si la Fuga de Agulhas y la AMOC efectivamente se comportaban de manera sincronizada, como sostenía la teoría.
El resultado fue diferente al esperado. Los investigadores observaron que ambas no necesariamente se movían al unísono. Por el contrario, cuando la Fuga de Agulhas se debilitó de manera marcada, la AMOC no perdió fuerza.
El archivo de millones de años escondido en el fondo del mar
Para reconstruir ese comportamiento, los científicos analizaron un testigo de sedimentos marinos extraído del Sitio U1475 del Programa Internacional de Descubrimiento del Océano, ubicado en la Meseta de Agulhas, a unos 500 kilómetros al sur de Sudáfrica.
El testigo de sedimentos funciona como un archivo geológico. Se trata, básicamente, de un cilindro de barro antiguo extraído del fondo del mar y conservado capa por capa. En esas capas quedan registradas señales que permiten reconstruir condiciones oceánicas de épocas remotas.
Dentro de los sedimentos, el equipo encontró fósiles de microplancton conocidos como quistes de dinoflagelados, organismos microscópicos del océano. También identificó biomarcadores lipídicos orgánicos, moléculas grasas preservadas que permiten registrar la temperatura del agua en el pasado.
El comportamiento de los dinoflagelados fue especialmente importante para reconstruir los desplazamientos de las masas de agua. "Si se encuentra un cambio en el conjunto de dinoflagelados en el sedimento, eso significa que el frente se desplazó", explicó Hou.
El equipo amplió el análisis más allá de la región de Agulhas. Para reconstruir lo ocurrido en el Atlántico, generó registros de temperatura correspondientes al Sitio 625 del Programa de Perforación Oceánica, localizado en el norte del golfo de México. Esos datos fueron combinados con información del Atlántico ecuatorial, el Atlántico Norte y el mar Caribe.
Finalmente, los investigadores compararon los registros obtenidos con simulaciones de modelos climáticos del Plioceno tardío.
El momento que cambió la interpretación
Los resultados permitieron reconstruir lo ocurrido hace aproximadamente 3,4 millones de años. En ese momento, el frente subtropical se desplazó hacia el norte y la región de Agulhas experimentó un enfriamiento de 3 grados. Al mismo tiempo, la Fuga de Agulhas se debilitó de manera marcada. Las señales encontradas por los investigadores incluso apuntaron a que esa corriente pudo haberse interrumpido casi por completo.
La respuesta de la AMOC fue precisamente el dato que puso en cuestión la explicación tradicional.
La corriente no se debilitó. Por el contrario, la formación de agua profunda en el Atlántico Norte se intensificó.
El hallazgo llevó a los investigadores a considerar que no estaban frente a una anomalía localizada exclusivamente en la región de Agulhas, sino ante una transformación más amplia de la estructura oceánica.
"Cuando se descubrió el mismo patrón en la Meseta de Agulhas, nos dimos cuenta de que mirábamos una reorganización de toda la termoclina oceánica de la cuenca, no una anomalía local", afirmó la profesora Francien Peterse, de la Universidad de Utrecht.
La termoclina es la capa del océano en la que la temperatura cambia bruscamente con la profundidad.
Un hallazgo que obliga a revisar los modelos
El descubrimiento tiene implicancias para la manera en que se interpreta la relación entre la Fuga de Agulhas y la AMOC. Si el debilitamiento de una no necesariamente provoca el debilitamiento de la otra, la conexión entre ambas resulta más compleja de lo que indicaban los modelos anteriores.
Sin embargo, los propios investigadores establecieron límites claros para interpretar sus resultados. Sus conclusiones corresponden al período y la geografía específicos del Plioceno tardío y no pueden trasladarse directamente como una predicción sobre el comportamiento futuro de la AMOC.
La relación entre las dos corrientes, según el estudio, varía de acuerdo con el estado del clima y con los límites oceánicos propios de cada época. Entre los elementos señalados por la investigación aparece también una posibilidad relevante para el futuro: un desplazamiento hacia el sur del frente subtropical podría estimular el aporte de sal al Atlántico.
Pero existe otra variable que diferencia las condiciones actuales de las del período estudiado.
El agua dulce del Ártico suma una nueva variable
El ingreso de agua dulce desde el Ártico, que estuvo ausente durante el Plioceno tardío, también afecta a la AMOC. Esa diferencia agrega un elemento que debe ser contemplado al analizar el comportamiento de la gran circulación atlántica.
Por ese motivo, los investigadores plantearon que los próximos pasos deberán incorporar el conjunto de estos factores para evaluar cómo podría responder la AMOC frente al calentamiento presente y futuro.
El estudio no ofrece una predicción directa sobre el futuro de la AMOC, pero sí introduce una revisión profunda de una explicación que durante décadas ocupó un lugar central en la comprensión de esta corriente. El registro geológico mostró que un debilitamiento de la Fuga de Agulhas puede coexistir con una intensificación de la formación de agua profunda en el Atlántico Norte, lo que revela que la relación entre ambos mecanismos depende de un entramado oceánico y climático mucho más complejo de lo que planteaban las explicaciones anteriores.