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 |