Què és la circulació termoalina
La circulació termohalina és un corrent oceànic essencial per a la vida a la Terra.
La imatge editada i redimensionada per Frantzou Fleurine està disponible a Unsplash
La circulació termohalina global (CTG), termosalina o termohalina, és un concepte que fa referència al moviment de les aigües oceàniques per tots els hemisferis, responsables de l'escalfament i refredament de determinades regions. La paraula "termohalina" prové de la paraula "termohalina", on el prefix "terme" fa referència a la temperatura, i el sufix "halina" fa referència a la sal.
Aquest fenomen oceanogràfic té com a motor principal la diferència de densitat entre els corrents oceànics, que ve determinada per la quantitat de sal i la temperatura de l'aigua. Amb l'escalfament global i la fusió dels casquets polars, la concentració de sal disminueix, cosa que pot aturar la circulació termohalina.
- Què és l'escalfament global?
Alguns científics han advertit que aquest escenari podria ser catastròfic per a la humanitat augmentant significativament la quantitat de sulfur d'hidrogen (H2S) a l'oceà i l'atmosfera. Aquest gas, amb un alt potencial per danyar la capa d'ozó, va ser responsable d'extincions massives passades. Entendre:
- Què és la capa d'ozó?
Com funciona la circulació termohalina
A l'oceà en conjunt, l'aigua salada és a la superfície, ja que és més càlida que l'aigua amb menys sal. Aquestes dues regions no es barregen, excepte en alguns casos especials, com en la circulació termohalina.
El planeta Terra, caracteritzat per diferències de latitud, rep una major quantitat d'energia solar a l'equador, que és la regió més propera al sol. Així, en aquesta zona, la quantitat d'evaporació de l'aigua de mar és més gran, la qual cosa provoca, en conseqüència, una major concentració de sal.
Un altre fenomen que augmenta la concentració de sal a l'oceà és la formació de gel. Així, tant a les regions amb una major evaporació de l'aigua del mar, com a les zones on hi ha formació de gel, hi ha una major concentració de sal.
La part que conté més concentració de sal és més densa que la part que conté menys sal. Així, quan una part de l'oceà que conté més salinitat entra en contacte amb una part de menys salinitat, es forma un corrent. La regió amb la densitat més alta (amb la concentració més alta de sal) és empasada i submergida per la regió amb la densitat més baixa (amb la concentració més baixa de sal). Aquesta immersió crea un corrent molt gran i lent, anomenat circulació termohalina.
Consulteu com es produeix el moviment de la circulació termoalina en l'animació feta per la NASA al vídeo següent:Aquesta animació mostra una de les principals regions on es produeix el bombeig de corrents marins, a l'oceà Atlàntic Nord al voltant de Groenlàndia, Islàndia i el mar del Nord. El corrent oceànic superficial aporta aigua nova a aquesta regió de l'Atlàntic Sud a través del Corrent del Golf, i l'aigua torna a l'Atlàntic Sud a través del corrent d'aigües profundes de l'Atlàntic Nord. L'afluència contínua d'aigua tèbia a l'oceà polar de l'Atlàntic Nord manté les regions al voltant d'Islàndia i el sud de Groenlàndia pràcticament lliures de gel marí durant tot l'any.
L'animació també mostra una altra característica de la circulació oceànica global: el Corrent Circumpolar Antàrtic. La regió al voltant de la latitud 60 sud és l'única part de la Terra on l'oceà pot fluir pel món sense terra al seu pas. Com a resultat, les aigües superficials i profundes flueixen d'oest a est al voltant de l'Antàrtida. Aquest moviment circumpolar connecta els oceans del planeta i permet que la circulació de les aigües profundes de l'Atlàntic augmenti als oceans Índic i Pacífic i que la circulació superficial es tanqui amb el flux cap al nord a l'Atlàntic.
El color de l'oceà mundial al començament de l'animació representa la densitat de l'aigua superficial, amb les regions fosques més denses i les regions clares menys denses. En l'animació, el moviment s'accelera per millorar la comprensió del fenomen. Però en realitat aquest moviment és molt lent i és difícil mesurar-lo o simular-lo.
Imatge redimensionada de Kathleen Miller
El cessament de la circulació termohalina pot ser desastrós
En les dues últimes dècades, hi ha hagut una preocupació creixent a la comunitat científica pel que fa al cessament de la circulació termoalina. A mesura que augmenten les temperatures globals, els casquets glacials i les regions àrtiques de Groenlàndia han començat a fondre's a un ritme alarmant. L'Àrtic, que conté al voltant del 70% de tota l'aigua dolça de la Terra, dilueix la concentració de sal a l'oceà.
La disminució de la concentració de sal interromp el flux de corrent generat pel gradient de densitat. Segons un estudi publicat a la revista Nature, el flux de líquid de la circulació termohalina ha disminuït un 30% des de la dècada de 1950.
Aquesta desacceleració de la circulació termohalina pot explicar la disminució de les temperatures en determinades regions. Tot i que les temperatures globals augmenten, l'absència de corrents càlids a les regions naturals donarà lloc a temperatures més baixes.
Però encara hi ha molta incertesa sobre els efectes dels corrents de refrigeració. Si les temperatures baixen una mica, simplement podrien contrarestar els efectes de l'escalfament global a regions com Europa.
Això no vol dir que la resta del món tingui tanta sort. En un entorn més fosc, una reducció dràstica de la circulació termohalina pot provocar que les temperatures baixin considerablement. Si la desacceleració continua, Europa i altres regions que depenen de la circulació termohalina per mantenir el clima raonablement càlid i suau poden esperar una edat glacial.
Un resultat més preocupant d'un cessament de la circulació termohalina és el desencadenament potencial d'un esdeveniment anòxic: les aigües anòxiques són zones d'aigua de mar, aigua dolça o subterrània que estan esgotades d'oxigen dissolt i són una condició més greu d'hipòxia.
Els esdeveniments anòxics s'han associat amb la interrupció dels corrents oceànics i esdeveniments d'escalfament global en el període prehistòric de la Terra. A mesura que els oceans estan més estancats, la vida marina es torna més activa. Els organismes oceànics com el plàncton, que no tenen prou moviment per contrarestar els corrents, tenen l'oportunitat de reproduir-se en gran nombre.
A mesura que augmenta la biomassa oceànica, la quantitat d'oxigen a l'oceà comença a baixar. La vida als oceans necessita oxigen per sobreviure, però amb molts organismes, obtenir oxigen es fa difícil. Les regions baixes en oxigen poden convertir-se en zones mortes, zones on gran part de la vida marina no pot sobreviure.
Durant aquests esdeveniments anòxics del passat de la Terra, es van alliberar grans quantitats de sulfur d'hidrogen dels oceans. Aquest gas nociu està associat a extincions massives, ja que els mamífers i les plantes no poden sobreviure amb la seva presència a l'atmosfera.
Els mateixos investigadors també van demostrar que l'alliberament d'aquest gas hauria danyat la capa d'ozó. Aquesta teoria va ser recolzada per registres fòssils que mostraven cicatrius relacionades amb la radiació ultraviolada (UV). Quantitats massives de radiació UV facilitarien encara més l'extinció dels organismes terrestres. La vida humana tal com la coneixem en aquestes condicions ambientals serà impossible.
Un fet encara més aterridor és que, cada vegada que hi havia una extinció massiva i el cessament de la termohalina, la Terra tenia rècord de temperatures globals i alts nivells de carboni a l'atmosfera. Durant l'extinció del Permià-Triàsic, els nivells de carboni atmosfèric van arribar a les 1000 ppm. Les concentracions actuals són de 411,97 ppm (parts per milió). La Terra encara està lluny d'arribar a nivells catastròfics de carboni, però això no és motiu per deixar anar aquesta pregunta.
Cal entendre que un cop s'atura la circulació termohalina, no es pot reiniciar fins que hagi passat una mica menys d'un milió d'anys!
