Clima y oceanografía
Adolfo Uriarte

Hablar de la influencia de la meteorología en el estado de la mar y olvidarnos del efecto que el mar tiene en los procesos atmosféricos no sería justo. Así como el viento forma las olas e induce el movimiento de las masas de agua, la transferencia de calor del mar a la atmósfera condiciona los procesos meteorológicos, de una forma determinante.

La temperatura superficial del agua del mar es generalmente más alta que la del aire que se encuentra por encima de él, por lo que el mar transfiere calor a la atmósfera, enfriándose. El aire se calienta y se eleva llevándose el calor, por lo que la transferencia de energía calorífica mar-aire no cesa.

En algunos lugares del océano, el enfriamiento de la superficie puede ser tan intenso, que el agua se puede llegar a hundir a grandes profundidades, a veces hasta alcanzar el mismo fondo. Una vez allí puede permanecer durante largos periodos de tiempo ya que el calentamiento desde arriba es muy lento. Existen casos de masas de aguas que han permanecido hundidas en el océano por más de mil años.

La densidad del agua depende de dos factores: temperatura y densidad. La evaporación tiende a hacer el agua más densa, afectando a los dos factores de forma que la temperatura desciende y se evapora agua por lo que también aumenta la salinidad.

El océano en si actúa como un motor, en cuanto a sus aspectos termosalinos se refiere, aunque su rendimiento es menor que el atmosférico. Generalizando podemos dividir el océano en dos capas, una delgada y de baja densidad, debido a su calentamiento por el sol, y otra espesa, más densa y formada por agua solo unos grados por encima del punto de congelación.

Los movimientos de las masas de aguas se deben en una parte a las diferencias de densidad que existen entre las diversas masas de aguas que componen el océano, pero principalmente, y en superficie, su movimiento está influido por los vientos. El agua así arrastrada llega en un momento determinado a una región en la que se enfría lo suficiente como para hundirse y se completa la circulación. La atmósfera, por lo tanto mueve el océano y éste trasfiere calor a la atmósfera, de forma que podemos hablar de retroalimentación entre los dos sistemas. Las características atmosféricas determinarán las corrientes oceánicas y éstas a su vez determinan donde se devolverá el calor a la atmósfera.

La existencia de anomalías meteorológicas influye definitivamente en la circulación oceánica. Caso extremo serían las glaciaciones que afectaron decisivamente a la circulación general del globo. Ciertas teorías, por otro lado, hablan de cambios en las corrientes por motivos orogénicos (cierre de pasos submarinos, por ascendencia de cordilleras oceánicas) y como consecuencia periodos glaciales.

Todo ello no hace sino reforzar el planteamiento inicial, de no saber exactamente donde comenzar una discusión sobre las interracciones de la atmósfera y el océano, o viceversa.

El océano actúa como una cinta transportadora de calor, de unas dimensiones fantásticas. El sistema termohalino transporta del orden de 1015W de calor hacia las regiones más sepstentrionales. Tanto calor como el que pueden producir 1 millón de centrales térmicas normales.

El agua se calienta en los trópicos y se desplaza al norte, calentando los continentes. El caso más conocido por todos es la famosa corriente del Golfo, sin la cual las temperaturas del continente europeo se verían reducidas de una manera muy importante.

Por otro lado y pegada al borde del continente occidental (en el caso del Atlántico, el continente americano) el agua fría fluye enfriando el continente adyacente. Muchos meteorólogos discuten esta teoría y achacan el enfriamiento a otros factores, como predominio de ciertas direcciones de los vientos, etc., pero sin duda esta circulación afecta de una forma importante al clima de los continentes. El enlentecimiento del transporte por advección de la cinta transportadora es cuestión de siglos, mientras que por convección puede ser cosa de décadas.

Existen ciertas anomalías o mejor, llamémoslos sistemas de autoequilibrio atmosférico, que dan lugar a catástrofes a diversas escalas. Por un lado, y a una escala "pequeña" tendríamos los huracanes (la formación de éstos esta ligada a unos reajustes atmosféricos destinados a recobrar el equilibrio termodinámico de la atmósfera), mientras que por otro y a mucha mayor escala tendríamos fenómenos como el Niño (oscilación del Sur). En los dos extremos el mar juega un papel preponderante. En el caso de los huracanes se precisa una temperatura del agua mayor de 26.5°C necesaria para un aporte constante de vapor de agua, mientras que en el caso del Niño, una anomalía positiva de la temperatura superficial del agua es la causante del fenómeno.

Esta manifestación, se puede resumir como un calentamiento anormal de la masa de agua superficial en el pacífico y al sur del ecuador, que se produce principalmente entre los meses de diciembre y enero, de ahí su nombre por la proximidad de las fechas navideñas, cada aproximadamente unos 4 años. Esta masa de agua cálida fluye en dirección al continente sudamericano y provoca un taponamiento de las corrientes ascendentes de agua fría y rica en nutrientes de las costas de Perú, afectando de esta manera a la riqueza piscícola de esta zona de una forma tal, que en algunas ocasiones este fenómeno junto con una sobreexplotación pesquera han dado al traste con algunas de las pesquerías más productivas de todo el planeta. Pero la afección de esta corriente cálida no se queda solo en la productividad pesquera, también afecta y de manera a veces dramática al clima de todo el continente sudamericano. El hecho de que una masa de agua cálida se asiente en las proximidades de un continente, implica una mayor evaporación (y convección) y en casos extremos esta evaporación se traduce en lluvias torrenciales. De ahí que en años de Niño, se produzcan fuertes tormentas e inundaciones en el continente sudamericano con, a menudo, no solo ya perdidas económicas sino también de vidas humanas. Algunos meteorólogos, llegan incluso a afirmar que el Niño es el causante de multitud de catástrofes naturales en todo el planeta. Estas afirmaciones, van quizás demasiado lejos, ya que es más lógico pensar que fenómenos como el del Niño, aunque a menor escala tienen lugar en muchas otras zonas del planeta.

En contraposición a años Niño existen años Niña. Durante estos, lo que se produce en una anomalía negativa de las temperaturas de las corrientes. Este agua fría tiene como efecto una menor evaporación (convección) lo que se traduce en fenómenos de sequía muy importantes en el continente sudamericano.

Menos conocido que el Niño, pero quizás más decisivo en el clima europeo es lo que se ha venido a llamar en los últimos años como NAO (Oscilación del Atlánico Norte, en inglés). Este fenómeno se mide como la diferencia de presión que existe entre las islas Azores e Islandia. Años de NAO positiva serían años en los que las diferencias de presión son superiores a la media y años de NAO negativa, serían años en los que las diferencias de presión son inferiores a la media. Parece que se comprueba que años con NAO positiva están correlacionados con un régimen de vientos fuertes y altas temperaturas en el sur de Europa y lluvias abundantes en el norte de Europa. Una NAO negativa, se traduciría en vientos suaves, temperaturas altas en el norte de Europa y lluvias abundantes en el sur de Europa.

Estas variaciones climáticas afectan directamente a fenómenos como el oleaje o las corrientes marinas e indirectamente a las poblaciones de peces en el Atlántico. Así, por ejemplo, parece demostrado, que años con NAO positiva son buenos años para el reclutamiento de atunes.

La afección de este fenómeno parece que también se extiende a la producción agrícola. Se ha determinado una relación positiva entre la NAO de un año y la calidad de la producción vitivinícola del año posterior, o entre la NAO y la calidad de los cereales al año siguiente, etc. El estudio de la NAO, como se ve, puede ayudar a prever las cosechas y puede en un futuro no muy lejano servir como criterio de compra anticipada, lo que puede traducirse en importantes beneficios económicos.

Vistas las diversas interacciones entre el mar y la atmósfera no podemos olvidar lo que conocemos por oceanografía operacional, desgraciadamente puesta de moda a raíz de la catástrofe del "Prestige". La oceanografía operacional trata la recogida de datos para su implementación en los modelos numéricos de simulación y posterior toma de decisiones. En el caso del Prestige se ha demostrado que tener una buena previsión de la deriva de las manchas de fuel ha sido crucial para organizar la recogida en el mar.
Los modelos numéricos de simulación de corrientes, y más si cabe en el caso de corrientes superficiales como es el caso de las que principalmente afectan a la dispersión de manchas de fuel, precisan de datos de viento como elementos básicos para poder ofrecer una solución analítica. La dirección y magnitud del viento determinan en cada momento junto con el oleaje cual será el transporte resultante, es por ello que precisamos continuar investigando en la predicción de los fenómenos meteorológicos y en como éstos afectan al equilibrio dinámico de los océanos


Adolfo Uriarte, jefe del departamento de Oceanografía y medio ambiente marino. Fundación AZTI


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