Temperaturas de la superficie del océano simuladas con una resolución sin precedentes utilizando un modelo acoplado atmósfera-océano. La extensa estructura ondulada fría en el Pacífico ecuatorial corresponde a una ola de inestabilidad tropical
Temperaturas de la superficie del océano simuladas con una resolución sin precedentes utilizando un modelo acoplado atmósfera-océano. La extensa estructura ondulada fría en el Pacífico ecuatorial corresponde a una ola de inestabilidad tropical. Las simulaciones se llevaron a cabo en el superordenador Aleph de IBS / ICCP. Crédito: Instituto de Ciencias Básicas.

El ciclo entre las condiciones cálidas de El Niño y las frías condiciones de La Niña en el Pacífico oriental (comúnmente conocido como El Niño-Oscilación del Sur / ENOS) ha persistido sin interrupciones importantes durante al menos los últimos 11.000 años. Esto puede cambiar en el futuro según un nuevo estudio publicado en la revista Nature Climate Change por un equipo de científicos del IBS Center for Climate Physics (ICCP) de la Universidad Nacional de Pusan en Corea del Sur, el Instituto Max Planck de Meteorología. Hamburgo, Alemania, y la Universidad de Hawai en Mānoa, EE.UU.

El equipo realizó una serie de simulaciones de modelos climáticos globales con una resolución espacial sin precedentes de 10 km en el océano y 25 km en la atmósfera. Impulsadas por el poder de una de los superordenadores más rápidos de Corea del Sur (Aleph), las nuevas simulaciones de modelos climáticos de ultra alta resolución ahora pueden simular de manera realista ciclones tropicales en la atmósfera y olas de inestabilidad tropical en el Océano Pacífico ecuatorial, que desempeñan papeles fundamentales en la generación y terminación de eventos de El Niño y La Niña. “Nuestro superordenador funcionó sin parar durante más de un año para completar una serie de simulaciones de un siglo que cubren el clima actual y dos niveles diferentes de calentamiento global. El modelo generó 2 billones de bytes de datos; suficiente para llenar unos 2.000 discos duros”, según la Dra. Sun-Seon Lee, quien realizó los experimentos.

Las simulaciones indican que los futuros eventos de El Niño y La Niña ya no pueden desarrollar su amplitud completa en las condiciones marcadas

Al analizar este enorme conjunto de datos, el equipo se centró en un problema de largo tiempo: cómo cambiará ENSO en respuesta al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero. “Dos generaciones de científicos climáticos han analizado este tema utilizando modelos de diversa complejidad. Algunos modelos simularon más débiles; otros predijeron cambios de temperatura más grandes en el Pacífico oriental en un futuro clima más cálido. El jurado aún estaba deliberando“, comenta el profesor Axel Timmermann, coautor y director del ICCP. Agrega que “lo que tienen en común estos modelos es que sus temperaturas simuladas en el Pacífico ecuatorial, al oeste de Galápagos, siempre fueron demasiado frías en comparación con las observaciones. Esto les impidió representar adecuadamente el delicado equilibrio entre los procesos de retroalimentación positiva y negativa que son esenciales en el ciclo ENOS“.

Al capturar procesos climáticos a pequeña escala con la resolución computacionalmente más alta posible, el equipo de ICCP pudo disminuir estos sesgos de temperatura del océano, lo que llevó a mejoras sustanciales en las representaciones de ENOS y su respuesta al calentamiento global. “El resultado de nuestras simulaciones por computadora es claro: el aumento de las concentraciones de CO2 debilitará la intensidad del ciclo de temperatura ENOS“, afirma el Dr. Christian Wengel, primer autor del estudio y exinvestigador postdoctoral en el ICCP, ahora en el Instituto Max Planck de Meteorología en Hamburgo, Alemania.

Al rastrear el movimiento del calor en el sistema acoplado atmósfera / océano, los científicos identificaron al principal culpable del colapso del sistema ENSO: los eventos futuros de El Niño perderán calor en la atmósfera más rápidamente debido a la evaporación del vapor de agua, que tiene la tendencia a enfriar el océano. Además, la reducción de la diferencia de temperatura futura entre el Pacífico tropical oriental y occidental también inhibirá el desarrollo de temperaturas extremas durante el ciclo ENOS. Sin embargo, estos dos factores se compensan en parte con un debilitamiento futuro proyectado de las ondas de inestabilidad tropical. Normalmente, estas olas oceánicas, que pueden abarcar hasta el 30% de la circunferencia total de la tierra, se desarrollan durante las condiciones de La Niña. Reemplazan las aguas ecuatoriales más frías con aguas fuera del ecuador más cálidas, acelerando así la desaparición de un evento de La Niña. Las nuevas simulaciones por ordenador, que resuelven la estructura detallada de estas ondas, demuestran que la retroalimentación negativa asociada para ENSO se debilitará en el futuro.

“Es probable que el calentamiento constante silencie el cambio climático natural más poderoso del mundo que ha estado operando durante miles de años”

Hay un tira y afloja entre las retroalimentaciones positivas y negativas en el sistema ENSO, que se inclina hacia el lado negativo en un clima más cálido. Esto significa que los futuros eventos de El Niño y La Niña ya no pueden desarrollar su amplitud completa“, incide el profesor Malte Stuecker, coautor del estudio y ahora profesor asistente en el Departamento de Oceanografía y el Centro Internacional de Investigación del Pacífico en la Universidad de Hawai en Mānoa.

Aunque es probable que las fluctuaciones de un año a otro en las temperaturas del Pacífico ecuatorial oriental se debiliten con el calentamiento inducido por el ser humano según este nuevo estudio, los cambios correspondientes en los extremos lluviosos relacionados con El Niño y La Niña continuarán aumentando debido a una intensificación ciclo hidrológico en un clima más cálido, como muestran estudios recientes de científicos del ICCP y sus colaboradores internacionales.

Nuestra investigación documenta que es probable que el calentamiento constante silencie el cambio climático natural más poderoso del mundo que ha estado operando durante miles de años. Aún no conocemos las consecuencias ecológicas de esta posible situación no análoga“, concluye Axel Timmermann. “Pero estamos ansiosos por averiguarlo“.

Fuente: Nature Climate Change.

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Cofundador de Fantasymundo, director de las secciones de Libros y Ciencia. Lector incansable de ficción y ensayo, escribo con afán divulgador sobre temáticas relacionadas con el entretenimiento y la cultura cercanas a mis intereses.

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