Ciclones tropicales
Muchas de las hipótesis sobre las razones de la transición a un clima estable se centran en la capacidad del océano para transportar calor a las latitudes altas. Si el océano fuera capaz de transportar más calor de los trópicos a los polos, entonces la temperatura en las latitudes altas aumentaría, mientras que las latitudes bajas permanecerían aproximadamente a la misma temperatura. Según Kerry Emanuel (2002), la cantidad de mezcla vertical que se produce en el océano controla la magnitud del transporte de calor oceánico. Por lo tanto, si la mezcla aumentara, el océano transportaría más calor a las latitudes septentrionales. Como resultado, Emanuel sugiere que los ciclones tropicales más frecuentes podrían haber aumentado la mezcla a un nivel lo suficientemente alto como para haber causado el clima uniforme.
Los ciclones tropicales causan mezcla vertical en el océano. (Imagen cortesía del Servicio de Parques Nacionales)
Los científicos han observado que los huracanes causan turbulencias en el océano y, como resultado, instigan la mezcla de diferentes capas de agua (Emanuel, 2002). Por lo tanto, si un mecanismo causara la formación de más huracanes, el océano se mezclaría con más frecuencia.Durante el Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno, las concentraciones de gases de efecto invernadero fueron superiores a los niveles actuales (Sluijs, 2006). Estos gases podrían haber forzado el aumento de las temperaturas, la mayor evaporación y el aumento de la cantidad de vapor de agua en el aire. Tanto la temperatura más alta como el aumento de la humedad en la atmósfera promoverían la formación de más ciclones tropicales. Este desarrollo causaría que el océano se mezclara más y aumentaría el transporte de calor oceánico en la circulación termohalina (THC), la circulación a gran escala impulsada por gradientes de densidad oceánica.
¿Por qué el THC traería agua tibia a los polos? Las diferencias de densidad impulsan la circulación. Cuanto más fría y salada es el agua, más densa es. Debido a que un fluido denso se asentará en equilibrio debajo de otro fluido que es menos denso, el agua fría y salada querrá hundirse en el fondo del océano, mientras que el agua dulce y cálida querrá elevarse a la superficie. Piensa en el aceite y el agua. Si se mezclan en un recipiente el aceite, finalmente, flotar a la parte superior, mientras que el agua se hundirá hasta el fondo porque es más densa que el aceite. Este proceso explica los fundamentos del THC. El agua fría y salada se hunde en el fondo del océano en el norte del Océano Atlántico. Debido a que esta agua desocupa un espacio en la superficie, el agua del sur debe moverse hacia arriba a lo largo de la superficie del océano para tomar su lugar.Del mismo modo, esta agua del sur necesita ser reemplazada, por lo que el agua de las profundidades del océano llega a la superficie en los Trópicos y se calienta a medida que llega a la superficie. Debido a que entonces está caliente, esta agua puede flotar en la parte superior de las capas más frías debajo de ella hasta que llega al Atlántico Norte, vuelve a enfriarse y se hunde para reiniciar el ciclo.
La circulación termohalina es impulsada por diferencias de densidad. (Imagen cortesía del National Environmental Satellite, Data, and Information Service)
La mezcla vertical en los trópicos por ciclones tropicales puede afectar el THC y aumenta el transporte de calor oceánico porque redistribuye el agua de manera que el agua fría y salada se encuentra encima del agua dulce y cálida. En esta situación, el agua quiere reorganizarse para dispersar el calor del agua tibia a profundidad y permitir que esta agua menos densa permanezca en la parte superior del agua fría más densa. Además, debido a la mezcla, los ciclones tropicales a menudo son seguidos por estelas frías en la superficie del mar, lo que significa que parches de agua fría del océano profundo se elevan a la superficie. Para volver a las condiciones normales, debe producirse una afluencia neta de calor en la superficie del mar, y esa afluencia debe equilibrarse mediante la exportación lateral por el océano a largo plazo (Emanuel, 2002). La siguiente ecuación explica esta correlación entre la mezcla vertical y el flujo de calor lateral:
F ~ P2 / 3B2 / 3
donde F es el flujo de calor lateral por el océano, P es la potencia gastada en la mezcla vertical, y B es el gradiente de flotabilidad total en la superficie del mar. Cuando se produce la mezcla, el gradiente de flotabilidad aumenta. Por lo tanto, el flujo de calor lateral también aumenta. Este hecho significa que la mezcla promueve el flujo de calor de los trópicos a los polos a lo largo de la superficie del mar para redistribuir adecuadamente el agua de acuerdo con su densidad. Por lo tanto, si la frecuencia de los ciclones tropicales aumentara, la mezcla también aumentaría, y mucho más calor alcanzaría las latitudes altas. Este escenario podría conducir a la formación de un clima estable.
El huracán Bonnie dejó una estela de agua fría en 1998. (Imagen cortesía de Nasa)
Esta teoría parece ser una explicación plausible para climas ecuánimes. Explica cómo las latitudes altas se volvieron más cálidas mientras que las latitudes bajas no cambiaron drásticamente. Afirma que los ciclones tropicales causaron una mezcla más vertical, lo que aumentó el flujo de calor lateral hacia los polos. Este mayor flujo de calor calentaba los polos sin afectar la temperatura en los trópicos. Mientras se mantenga la suposición inicial de que más ciclones tropicales aumentarían la mezcla vertical, la teoría de Emanuel parece proporcionar una explicación razonable para el clima ecuánime del Eoceno.
Investigaciones adicionales sobre esta teoría, sin embargo, revelan que la teoría de Emmanuel no describe con precisión la forma en que los ciclones tropicales afectan el clima. Mientras que los ciclones aumentan el OHT, el calor no llega a los polos, y, por lo tanto, parece poco probable que los ciclones tropicales causen que los polos se calienten sustancialmente (Sriver y Huber, 2007). Además, el trabajo de Jansen y Ferrari revela que los ciclones tropicales en realidad causan que algo de calor fluya hacia el ecuador y reducen la cantidad que fluye hacia los polos (2009). Para obtener más información sobre estos otros estudios, haga clic aquí.
