Oceanografia: Alessandro Silvano, investigador a la University of Southampton, estudia l’Oceà Austral i com interactua amb el sistema climàtic. El seu concepte d’Oceà Austral va més enllà de l’Oceà Glacial Antàrtic per abraçar les zones dels oceans Pacífic, Atlàntic i Índic amb una latitud superior a 50°S. Silvano és el primer autor d’un breu report aparegut ahir a Proceedings of the National Academy of Sciences en el que proven de condensar la informació que ens donen els satèl·lits sobre els canvis en l’estat de l’Oceà Austral: un augment de la salinitat superficial i una disminució del glaç marí. Això ens pot semblar paradoxal, però el cert és que el refrescament de l’Oceà Austral (és a dir, que sigui menys salí) és una de les respostes esperades al canvi climàtic antropogènic. Aquest refrescament afecta la superfície, la qual cosa comporta un afuament de l’estratificació de la capa superior de la columna d’aigua. Aquesta estratificació implica una reducció del transport ascendent de la calor subsuperficial i, per tant, pot arribar a promoure l’expansió del glaç marí. Aquesta expansió de glaç marí es pot estudiar bé a través de les polínies, és a dir el forats (полынья) en la coberta marina de glaç, en el sentit que el ‘refrescament’ de l’Oceà Austral limita la formació de polínies d’oceà obert. Tota aquesta cadena d’esdeveniments sembla confirmada per les observacions de satèl·lit, que indiquen que en els darrers deu anys l’Oceà Austral circumpolar ha patit un augment marcat de la salinitat superficial. Ara bé, aquesta salinització té un efecte contrari sobre l’estratificació de l’oceà superior, ja que l’afebleix. I és aquest afebliment el que explicaria el retrocés dramàtic de la coberta de glaç marí de l’Antàrtic dels darrers anys. Un altre efecte seria la reaparició de la polínia de Maud Rise, a la Mar de Weddell, per bé que hem de recordar que aquest fenomen fou observat per darrera vegada fa uns cinquanta anys. Silvano et al. consideren que les imatges per satèl·lit ens permeten una monitorització en temps real d’aquests canvis. Però les dades que ens ofereixen són preocupants pel fet que posar de manifest una transició potencial cap a una situació persistent de reducció de la coberta glacial marina.
Silvano et al. han estudiat imatges per satèl·lit del glaç marí antàrtic
Tendències i contratendències en les Oceà Austral
A partir dels anys 1980 es constatà una tendència al refredament en la superfície de l’Oceà Austral, la qual cosa coincidia amb una expansió del glaç marí antàrtic. Aquesta tendència s’interrompé abruptament en el 2015, per anar en un sentit contrari. Així, a final del 2016, es va viure un rècord negatiu en l’extensió del glaç marí austral. Des de llavors els nivells de glaç marí han anat a la baixa, i s’han registrat múltiples rècords mínims tant a l’estiu com també a l’hivern. Les polínies testimonien aquesta evolució. Per exemple, la polínia de Maud Rise queda tancada a mitjan dels anys 1970, però va reaparèixer de nou en el 2016 i en el 2017.
Per tal d’explicar aquest retrocés en el glaç marí antàrtic, hom ha recorregut a canvis en l’advecció de calor atmosfèric o en el patró de vents, o a l’escalfament de la capa superior de l’oceà. Silvano et al. pensen que els processos atmosfèrics no poden explicar per ells mateixos la retirada abrupta de glaç marí viscuda en el 2015-2016, ni tampoc els deu anys següents de declivi. Cal cercar doncs la resposta en processos oceànics i en la retroalimentació entre glaç i oceà. Els canvis en el glaç marí semblen ben relacionats amb l’estratificació de l’oceà superior. Per a latituds superiors a 50º, l’estratificació és controlada principalment pels gradients en salinitat. A la regió polar de l’Oceà Austral les aigües més fredes i menys salines (‘més fresques’) es troben per damunt d’unes aigües més càlides i salines. Durant l’hivern el refredament superficial i la formació de glaç marí redueixen l’estratificació, de manera que hi ha més barreja vertical, i un major transport de calor d’avall cap amunt, que contribueix a fondre el glaç marí o, si més no, a limitar-ne el creixement.
En un context de refrescament de la superfície hi ha un enfortiment des l’estratificació. Aquesta era la situació predominant en el període 1980-2015, en el que la calor subsuperficial quedava atrapada en profunditat i la coberta de glaç marí s’expandia. També hi havia una reducció de la convecció profunda associada a les polínies d’oceà obert situades al mig de la coberta de glaç marí.
En el període iniciat en el 2015 hi ha una reversió d’aquesta situació. La salinitat superficial de l’Oceà Austral ha augmentat. L’estratificació de l’oceà superior s’ha afeblit. Tot plegat ha conduït a un declivi del glaç marí i un avenç de les polínies d’oceà obert.
La salinitat superficial de la mar
Silvano et al. combinen dades derivades de satèl·lits sobre salinitat superficial marina (SSS), i extensió de glaç marí, així com perfils hidrogràfics realitzats per les flotes Argo.
Abans de mitjan 2015, l’oceà superior s’havia fet més fresc. Això s’interromp llavors, i entrem en un període de salinització. Les ‘anomalies’ de salinitat més fortes s’observen en la part superior de la columna d’aigua, a profunditats situades entre 100 i 200 metres. Això comporta que la picnoclina, que separa les aigües fredes i fresques de la superfície amb les aigües més càlides i més salines de la profunditat, es desplaci cap avall.
La correlació entre SSS i extensió de glaç marí és forta i negativa (R = −0,62, 95% significància). El patró de salinitat té un abast circumpolar, però en algunes localitats les anomalies superen els 0,2 pss.
L’augment de la SSS s’associa amb una reducció de l’estratificació. L’estratificació davalla en el 2015-2016, i des de llavors s’ha mantingut en valors baixos. Val a dir, però, que es registraren augmentats en l’estratificació durant l’estiu austral del 2016-2017 i en el del 2019-2020. En aquells dos estiu, les anomalies de vent promogueren un escalfament superficial abrupte.
Silvano et al. consideren que la salinitat superficial de l’Oceà Austral polar és un indicador de l’estratificació de l’oceà superior. Abans del 2014 la salinitat superficial era baixa i l’estratificació forta, la qual cosa afavoria l’expansió de glaç marí i la reducció o absència de polínies grans. Des del 2015 tindríem una situació inversa, la qual cosa redueix la coberta de glaç marí i fomenta la formació de polínies d’oceà obert.
Les observacions per satèl·lit permetrien monitoritzar aquest procés. Fins ara hom havia pensat que el canvi climàtic antropogènic conduïa a un refrescament superficial dels dos oceans polars, és a dir a una reducció de la salinitat i a una major estratificació. Les modelitzacions indiquen que hi hauria una intensificació del transport cap a l’equador d’aigües polars fresques, un augment de la precipitació i una tendència cap a al fusió de la coberta de glaç antàrtic.
Semblaria, però, que la situació és més complexa. Silvano et al. han analitzat una sèrie temporal que va del 2011 al 2023, amb una resolució espacial de 25 km. Les dades del satèl·lit Soil Moisture and Ocean Salinity abasten tot l’Oceà situat a una latitud superior a 30°S. Les dades in situ procedeixen del programa Argo. Aquesta recerca ha rebut finançament de l’Agència Espacial Europea a través del projecte SO-FRESH.
Lligams:
- Rising surface salinity and declining sea ice: A new Southern Ocean state revealed by satellites. Alessandro Silvano, Aditya Narayanan, Rafael Catany, Estrella Olmedo, Verónica González‐Gambau, Antonio Turiel, Roberto Sabia, Matthew R. Mazloff, Theo Spira, F. Alexander Haumann, Alberto C. Naveira Garabato. PNAS 122: e2500440122 (2025).
