El océano como almacenamiento de calor

La falta de observaciones permanentes de la atmósfera, los océanos y la tierra han dificultado el desarrollo y la validación de los modelos climáticos. Un ejemplo de ello lo podemos ver en un análisis reciente que concluyó que las corrientes de transporte de calor hacia el norte, en el Atlántico y que influyen en el clima de Europa occidental, se había debilitado en un 30% en la última década. Este resultado tuvo que basarse en sólo cinco campañas de medidas repartidas en más de 40 años. ¿Este resultado era parte de un cambio de tendencia que podría conducir a un cambio importante en la circulación del Atlántico, o era debido a la variabilidad natural volverá a cambiar en el futuro, o es un resultado poco fiable debido a un número limitado de observaciones?

En 1999, para combatir la falta de datos, se acordó dar un paso innovador para mejorar la recopilación de observaciones en el interior del océano a través de un mayor número de muestreos y de una mayor cobertura en términos de tiempo y de superficie supervisada.

Argo es un despliegue global de más de 3.000 flotadores a la deriva que miden la temperatura y la salinidad de los 2.000 metros superiores del océano. El despliegue de flotadores empezó el año 2000 y continúa hoy en día (al día de hoy hay 3.276). Esto permite, por primera vez, la supervisión continua de la temperatura, la salinidad y la velocidad de la capa superior del océano, con la ventaja de que todos los datos publicados y puestos a la disposición del público pocas horas después de su recopilación.

Con este dispositivo se pretende tener una descripción cuantitativa del estado cambiante de la capa superior del océano y de los patrones de variabilidad del clima oceánico en períodos que pueden ir de meses a décadas, incluyendo la cantidad de calor almacenada y transportada y el almacenamiento de agua dulce, todo lo cual que permitirá mejorar los modelos climáticos y, como consecuencia, cuantificar mejor las consecuencias del calentamiento global debido al aumento de la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

Una de las consecuencias de este conocimiento más preciso de lo que sucede en los océanos es que ayudará a determinar el balance climático del planeta, ya que la mayoría del calor absorbido durante las últimas décadas lo ha sido en la parte superior del océano.

En un artículo publicado en el año 2001, Anthropogenic Warming of Earth’s Climate System, se afirmaba que el aumento del contenido de calor observado en el océano desde el año 1957 hasta el 1994 fue de 18,2 × 10^22 julios, mientras que el aumento del calor contenido en la atmósfera durante el mismo período fue de un orden menor, de 6,6 × 10^21 julios. Esta diferencia demuestra la importancia que tiene la cantidad de calor que almacena el océano para hacer un balance climático del planeta.

De esta diferencia se puede deducir que no son los gases de efecto invernadero los que calientan el océano, ya que estos gases sólo calientan directamente la atmósfera, cuya capacidad para calentar los 700 primeros metros del océano es demasiado pequeña. Por tanto, podemos pensar que lo que realmente calienta el océano es la energía solar, que penetra hasta unos 50 metros de profundidad. De ahí que, para el calentamiento de los océanos, probablemente sea muy importante la nubosidad, cuya modelización es muy difícil.

En el artículo Robust warming of the global upper ocean, publicado en el año 2010, se estudian los valores de las anomalías del contenido de calor en la parte superior del océano (OHCA – Ocean Heat Content Anomalies) desde el año 1993 hasta el 2008, usando los datos de Argo para el período 2002 – 2008, y datos de otras fuentes para el período 1993 – 2002. Encuentran que el balance climático del planeta durante este período ha sido positivo, de 0,64 W/m2, con un 90 % de confianza en el intervalo 0,53 a 0,75 W/m2.

Por otra parte, en el artículo Recent energy balance of Earth, también publicado en el año 2010, se estudian las OHCA del período 2003 – 2008, usando los valores de Argo, y se encuentra que el balance climático del planeta durante este período ha sido negativo, de - 0,01 a - 0,16 W/m2. La figura siguiente corresponde a este artículo.

En las figuras siguientes se puede ver la evolución de las anomalías anuales del contenido de calor en la parte superior del océano (OHCA), de 0 a 700 metros, publicadas por la NOAA, en valores trimestrales desde el año 1955 hasta el segundo trimestre del 2011. En ella podemos ver como esta anomalía ha ido en aumento, pero ha experimentado un “parón” desde el año 2003, precisamente cuando los datos de Argo han empezado a ser operacionales.

Esta anomalía no ha variado por igual en los tres océanos. Desde el año 2003, ha disminuido en el Atlántico y en el Pacífico, y ha aumentado en el Índico.

Para tener una idea del orden de magnitud de que estamos hablando, 1 W/año y metro cuadrado equivale, tomando toda la superficie de la tierra, a 1,5 × 10^22 julios.

Datos de anomalías del contenido de calor publicados por la NOAA