Circulación de vuelco oceánico y circulación profunda
En algunas regiones polares, el agua superficial se enfría y se vuelve lo suficientemente salada como para hundirse kilómetros de profundidad, poniendo en marcha un lento vuelco global que ventila el abismo y moldea el clima a lo largo de los siglos.
Definition
La circulación de vuelco es el flujo profundo, impulsado por la densidad (termoclinas), en el que el agua superficial se hunde en las regiones polares, se extiende por el océano profundo y regresa lentamente a la superficie, ventilando y conectando el océano global.
Scope
Este tema abarca la formación de aguas profundas y de fondo en los mares polares, la estructura y el transporte de la circulación de vuelco meridional, la distribución y el seguimiento de las masas de agua, el papel de la mezcla en el cierre del vuelco y la posibilidad de múltiples estados estables de circulación.
Core questions
- ¿Dónde y cómo se forman las aguas profundas y de fondo, y qué determina sus propiedades?
- ¿Cuál es la estructura y la fuerza de la circulación de vuelco meridional?
- ¿Cómo se extienden y mezclan las masas de agua para cerrar el ciclo de vuelco?
- ¿Podría la circulación de vuelco tener más de un estado estable y cambiar abruptamente?
Key theories
- Vuelco termohalino y formación de masas de agua
- El enfriamiento y la salinización en latitudes altas hacen que el agua superficial sea lo suficientemente densa como para hundirse, formando masas de agua profunda que se extienden a lo largo de las superficies de densidad y definen la circulación profunda.
- Múltiples equilibrios del vuelco
- Stommel demostró que los efectos contrapuestos de la temperatura y la salinidad sobre la densidad pueden dar al vuelco más de un estado estable, lo que plantea la posibilidad de transiciones abruptas en la historia climática.
Mechanisms
En el Atlántico Norte y alrededor de la Antártida, el enfriamiento intenso y el rechazo de salmuera durante la formación de hielo aumentan la densidad de la superficie hasta que el agua se hunde para formar aguas profundas y de fondo; esta agua se extiende por el abismo y es gradualmente devuelta hacia arriba por la mezcla y el afloramiento impulsado por el viento, completando un vuelco global que tarda aproximadamente mil años.
Clinical relevance
La circulación de vuelco transporta calor que calienta los climas regionales, ventila el océano profundo con oxígeno y secuestra carbono; la preocupación de que el calentamiento y la disminución de la salinidad puedan debilitarla ha convertido el vuelco atlántico en un foco de monitoreo climático y de investigación sobre cambios abruptos.
History
El análisis de masas de agua realizado por oceanógrafos de principios del siglo XX cartografió la circulación profunda; el modelo de Stommel de 1961 reveló sus múltiples equilibrios, y la síntesis de la «cinta transportadora» de Broecker vinculó la circulación profunda con los cambios climáticos abruptos registrados en el hielo y los sedimentos, impulsando la observación sostenida del vuelco.
Key figures
- Henry Stommel
- Wallace Broecker
- Carl Wunsch
Related topics
Seminal works
- talley2011
- stommel1961
Frequently asked questions
- ¿Cuánto tiempo permanece el agua profunda por debajo de la superficie?
- El agua que se hunde en el océano profundo puede permanecer allí durante varios siglos hasta aproximadamente mil años antes de que la mezcla y el afloramiento la devuelvan a la superficie, lo que hace que la circulación profunda sea muy lenta.
- ¿Podría colapsar la circulación de vuelco del Atlántico?
- Los modelos y los registros pasados sugieren que el vuelco puede debilitarse o cambiar entre estados si las aguas superficiales se vuelven demasiado cálidas o dulces para hundirse; si esto podría suceder y con qué rapidez es un área activa de investigación.