Efecto en el clima global
Las corrientes superficiales desempeñan un enorme papel en el clima de la Tierra. Aunque el ecuador y los polos tienen climas muy diferentes, estas regiones tendrían climas más extremadamente diferentes si las corrientes oceánicas no transfirieran el calor de las regiones ecuatoriales a las latitudes más altas.
La Corriente del Golfo es un río de agua caliente en el Océano Atlántico, de unos 160 kilómetros de ancho y aproximadamente un kilómetro de profundidad. El agua que entra en la Corriente del Golfo se calienta mientras viaja a lo largo del ecuador. A continuación, el agua caliente sube por la costa este de América del Norte y atraviesa el océano Atlántico hasta llegar a Europa (figura siguiente). La energía que transfiere la Corriente del Golfo es enorme: más de 100 veces la demanda mundial de energía.
Las aguas cálidas de la Corriente del Golfo aumentan las temperaturas en el Mar del Norte, lo que eleva las temperaturas del aire sobre la tierra entre 3 y 6oC (5 a 11oF). Londres (Reino Unido), por ejemplo, está a la misma latitud que Quebec (Canadá). Sin embargo, la temperatura media de enero en Londres es de 3,8oC (38oF), mientras que la de Quebec es de sólo -12oC (10oF). Como el aire que viaja sobre las aguas cálidas de la corriente del Golfo recoge mucha agua, en Londres llueve mucho. En cambio, Quebec es mucho más seco y recibe sus precipitaciones en forma de nieve.
En una imagen de satélite de la temperatura del agua en el Atlántico occidental es fácil distinguir la Corriente del Golfo, que trae aguas más cálidas desde el ecuador hasta el este de Norteamérica.
Corrientes profundasLa circulación termohalina impulsa la circulación oceánica profunda. Termo significa calor y halina se refiere a la salinidad. Las diferencias de temperatura y salinidad modifican la densidad del agua de mar. Así que la circulación termohalina es el resultado de las diferencias de densidad en las masas de agua debido a su diferente temperatura y salinidad.
¿Cuál es la temperatura y la salinidad del agua muy densa? La temperatura más baja y la salinidad más alta producen el agua más densa. Cuando un volumen de agua se enfría, las moléculas se mueven con menos vigor, por lo que el mismo número de moléculas ocupa menos espacio y el agua es más densa. Si se añade sal a un volumen de agua, hay más moléculas en el mismo volumen, por lo que el agua es más densa.
Los cambios de temperatura y salinidad del agua de mar tienen lugar en la superficie. El agua se vuelve más densa cerca de los polos. El aire polar frío enfría el agua y reduce su temperatura, aumentando su salinidad. El agua dulce se congela del agua de mar para convertirse en hielo marino, lo que también aumenta la salinidad del agua restante. Esta agua muy fría y muy salina es muy densa y se hunde. Este hundimiento se denomina downwelling.
Esta video conferencia trata sobre la distribución vertical de la vida en los océanos. La densidad del agua del mar crea corrientes, que proporcionan diferentes hábitats para diferentes criaturas (5d): http://www.youtube.com/watch?v=LA1jxeXDsdA (6:12).
Entonces ocurren dos cosas. El agua densa empuja el agua más profunda fuera de su camino y esa agua se mueve a lo largo del fondo del océano. Esta agua profunda se mezcla con agua menos densa a medida que fluye. Las corrientes superficiales mueven el agua hacia el espacio que queda libre en la superficie donde se hundió el agua densa (figura siguiente). El agua también se hunde en las profundidades del océano frente a la Antártida.
El agua fría (líneas azules) se hunde en el Atlántico Norte, fluye por el fondo del océano y sube al Pacífico o al Índico. A continuación, el agua viaja en corrientes superficiales (líneas rojas) de vuelta al Atlántico Norte. Las aguas profundas también se forman frente a la Antártida.
Como una cantidad ilimitada de agua no puede hundirse hasta el fondo del océano, el agua debe subir desde las profundidades del océano hasta la superficie en algún lugar. Este proceso se denomina afloramiento (figura siguiente).
El afloramiento obliga a que el agua más densa de la parte inferior ocupe el lugar del agua menos densa de la superficie que es empujada por el viento.
En general, el afloramiento se produce a lo largo de la costa cuando el viento aleja el agua con fuerza de la orilla. Esto deja un vacío que se llena con agua profunda que sube a la superficie.
El afloramiento es extremadamente importante donde se produce. Durante su estancia en el fondo, el agua profunda y fría ha recogido nutrientes que han descendido por la columna de agua. El afloramiento lleva esos nutrientes a la superficie. Esos nutrientes favorecen el crecimiento del plancton y forman la base de un rico ecosistema. California, América del Sur, Sudáfrica y el Mar de Arabia se benefician del afloramiento de agua en alta mar.
Aquí se puede ver una animación del afloramiento: http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/currents/03coastal4.html.
El afloramiento también tiene lugar a lo largo del ecuador entre las corrientes ecuatoriales del norte y del sur. Los vientos hacen que el agua superficial se dirija hacia el norte y el sur del ecuador, por lo que el agua profunda experimenta un afloramiento. Los nutrientes suben a la superficie y sustentan una gran cantidad de vida en los océanos ecuatoriales.
Resumen de la lección
- Las corrientes superficiales de los océanos son producidas por los vientos globales, el efecto Coriolis y la forma de cada cuenca oceánica.
- Los océanos Pacífico y Atlántico tienen un patrón circular de corrientes superficiales llamadas giros que giran en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en sentido contrario en el sur. El océano Índico sólo tiene un giro en sentido contrario a las agujas del reloj.
- La circulación oceánica superficial lleva las aguas cálidas ecuatoriales hacia los polos y las aguas polares más frías hacia el ecuador.
- La circulación termohalina impulsa las corrientes oceánicas profundas.
- El afloramiento de aguas frías y ricas en nutrientes crea zonas biológicamente ricas donde las aguas superficiales se alejan de una costa, o donde las aguas ecuatoriales son sopladas hacia fuera.
Preguntas de repaso
- ¿Qué causa los patrones de las corrientes superficiales en el océano?
- ¿Cómo afectan las corrientes superficiales del océano al clima?
- ¿Qué es el efecto Coriolis?
- ¿Qué proceso puede hacer que el agua profunda y densa suba a la superficie?
- ¿Por qué las zonas de afloramiento son importantes para la vida marina?
Lectura adicional / Enlaces complementarios
- Aprende sobre las corrientes oceánicas, 5 min. Life Videopedia http://www.5min.com/Video/Learn-about-Ocean-Currents-117529352
- Programa Ocean Explorer de la NOAA http://oceanexplorer.noaa.gov/edu/welcome.html
- Un tutorial para los grados 6 a 12 sobre las corrientes de la NOAA: http://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/welcome.html
- Trabajos interesantes: Oceanógrafo http://news.discovery.com/videos/cool-jobs-cool-jobs-oceanographer.html
Puntos a tener en cuenta
- Algunos científicos han planteado la hipótesis de que si se derrite suficiente hielo en Groenlandia, la corriente del Golfo podría cerrarse. ¿Por qué podría ocurrir esto?
- Si la Corriente del Golfo se cierra, ¿cuál sería el resultado sobre el clima en Europa?
- ¿Cómo contribuyen los movimientos del agua oceánica a la vida del océano?