Los cambios en la circulación atlántica provocan que el agua con menos oxígeno invada el Golfo de Saint Lawrence de Canadá
El Golfo de Saint Lawrence ha experimentado un calentamiento y pérdida de oxígeno más rápida que cualquier otro océano del planeta. Su cauce, amplio y biológicamente rico ubicado al este de Canadá drena los Grandes Lagos de América del Norte y es popular entre los barcos pesqueros, las ballenas y los turistas.
Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Washington y en el que ha participado el investigador del Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals de la Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB), Eric Galbraith analiza las causas de esta rápida desoxigenación y la vincula a dos de las corrientes más poderosas del océano: la corriente del Golfo y la corriente de Labrador. El estudio, publicado en Nature Climate Change, explica cómo el cambio climático a gran escala ya está provocando que los niveles de oxígeno desciendan en las partes más profundas de este cauce.
"El área al sur de Terranova es una de las regiones mejor muestreadas del océano", explicó la primera autora Mariona Claret, investigadora asociada del Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean de la Universidad de Washington. "Es también un área muy interesante porque está en una encrucijada donde interactúan dos grandes corrientes a gran escala".
La Agencia de Pesca de Canadá ha monitoreado el aumento de la salinidad y de la temperatura en la región de St. Lawrence desde 1920. Los niveles de oxígeno están siendo controlados desde 1960, y la tendencia a la baja genera preocupación.
"Las observaciones en el interior del Golfo de San Lorenzo muestran una disminución dramática de oxígeno, que está llegando a condiciones hipóxicas, lo que significa que no hace posible la vida marina", dijo Claret.
“Se ha visto que las disminuciones de oxígeno afectan a los peces lobos del Atlántico”, dijo Claret quien añadió que también amenazan al bacalao del Atlántico, los cangrejos de las nieves y el fletán negro, todos ellos habitantes de las profundidades.
"El descenso de oxígeno en esta región ya se conocía, pero hasta ahora no se había analizado la causa subyacente", dijo Claret, quien realizó el estudio mientras trabajaba en la Universidad McGill de Canadá.
La investigación viene a confirmar un estudio reciente que muestra que, a medida que los niveles de dióxido de carbono han ido aumentando durante el último siglo a causa de las emisiones humanas, la Corriente del Golfo se ha ido desplazando hacia el norte y la Corriente de Labrador se ha debilitado. Este nuevo estudio concluye que esto provoca que una mayor cantidad de agua cálida, salada y pobre en oxígeno procedente de la Corriente del Golfo llegue al Estrecho de Saint Lawrence.
El estudio utiliza los resultados del modelo de Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de NOAA, un modelo de computadora de alta resolución que simula los océanos del mundo con un punto de datos cada 8 kilómetros. Esta simulación tardó nueve meses en ejecutarse utilizando 10.000 nodos computacionales: un volumen enorme incluso para los estándares de los modelos climáticos globales.
Con esta gran precisión, es posible observar los remolinos y otros detalles del litoral que pueden influir en la circulación oceánica. Los resultados del modelo combinados con las observaciones históricas muestran que, a medida que los niveles de dióxido de carbono aumentan, el agua de la Corriente del Golfo reemplaza al agua del mar de Labrador en las partes más profundas del golfo de Saint Lawrence.
Las aguas transportadas por la corriente de Labrador son removidas por las tormentas en el mar de Labrador, por lo que el aire absorbido en la superficie se mezcla muy por debajo de la superficie. La Corriente del Golfo, sin embargo, está más estratificada en capas horizontales estables; la capa superior contiene oxígeno del aire de arriba, pero el oxígeno de las capas más bajas es consumido por la vida marina. Además, la cálida Corriente del Golfo es igual de densa a mayor profundidad, por lo que las capas más profundas y privadas de oxígeno de la Corriente del Golfo siguen la misma trayectoria de densidad tomada por el agua cercana a la superficie rica en oxígeno de la Corriente de Labrador.
"Relacionamos el cambio en el oxígeno en la costa con el cambio en las corrientes a gran escala en el océano abierto", dijo Claret.
En el modelo, el cambio en la circulación oceánica a gran escala que causa calentamiento y desoxigenación en el Golfo de Saint Lawrence también se corresponde con una disminución de la circulación meridional del Atlántico, un patrón de circulación oceánica que se sabe que influye fuertemente en el clima del Hemisferio Norte.
"Ser capaz de vincular potencialmente los cambios costeros con la circulación meridional del Atlántico es muy emocionante", agregó Claret.
El análisis muestra que la mitad del descenso del oxígeno observado en las profundidades del río Saint Lawrence se debe simplemente a que el agua es más cálida y no puede contener tanta cantidad de oxígeno. La otra mitad probablemente se deba a otros factores, como la actividad biológica en las dos corrientes y dentro del canal.
“Lo que sucederá después es desconocido”, dijo Claret. “Los niveles de oxígeno en St. Lawrence dependerán de cuestiones mucho más amplias, como la cantidad de dióxido de carbono que los humanos emitirán a la atmósfera en las próximas décadas, o de cómo responderán las corrientes oceánicas a gran escala”.
La investigación fue financiada por el Consejo Europeo de Investigación, el Ministerio de Economía y Competitividad de España a través de la Unidad de Excelencia María de Maeztu concedida al Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB), la Fundación para la Innovación de Canadá y NOAA. Los coautores son Eric Galbraith en la Universidad Autónoma de Barcelona; Jaime Palter en la Universidad de Rhode Island; Daniele Bianchi en la Universidad de California, Los Angeles; Katja Fennel en la Universidad Dalhousie en Nueva Escocia; Denis Gilbert en Fisheries and Oceans Canada; y John Dunne en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la NOAA.