Hace días un artículo científico publicado en la prestigiosa revista Nature Communications alertó que la Corriente Circular del Atlántico (AMOC) podría colapsar ya que la misma se ha venido debilitando. Algunos se preguntarán, pero qué es la AMOC opor qué esta noticia es relevante para el ciudadano común. A continuación te lo explicamos, a partir de una entrevista sobre el tema realizada al Dr Diego Griffon, profesor e investigador del Instituto de Zoología y Ecología Tropical de la Universidad Central de Venezuela.

¿Qué es la Corriente Circular del Atlántico (AMOC)?

La corriente circular del Atlántico es una corriente marina también conocida como circulación termohalina, este último término es más ilustrativo porque da cuenta del fenómeno físico que se encuentra detrás de su existencia, pues involucra variaciones de temperatura y de salinidad.

Esta corriente en el Atlántico lleva agua caliente del sur hacia el norte. A medida que se va aproximando a la parte norte del Atlántico, va liberando vapor (agua en estado gaseoso) y esto hace que aumente la concentración de sal en la corriente, haciéndose más densa. Ahora bien, como es más densa se hunde profundo en el Atlántico norte  y crea una corriente submarina que va en sentido norte-sur.

¿Qué importancia tiene la Corriente Circular del Atlántico?

Por ejemplo, la AMOC es un factor importante para que el clima de Inglaterra sea menos extremo que el observado en su contraparte en términos de latitud al norte de América.  Me refiero a que la costa este de Canadá tiene un clima más extremo en términos de variaciones de temperaturas anuales que el clima de Inglaterra. 

Por otra parte, el vapor que libera la termohalina está muy relacionado con las lluvias que ocurren en Europa. Es decir, esa corriente tiene una serie de consecuencias que son realmente importantes. También presenta un conjunto de características que son un poco más abstractas, pero que es importante comprender. Algo relevante es que se sabe que la AMOC es un sistema bi-estable, es decir, tiene dos estados estables. En ciencias, un estado estable es aquel que: 1) si no se perturba el sistema, este se queda en su estado original  y 2) si se perturba, el sistema regresa al estado original. Es decir, es un equilibrio estable. La AMOC tiene dos de estos equilibrios.

¿Puedes explicar de forma más simple cómo funciona esto?

La imagen metafórica más amigable para comprender esto, es imaginar un tazón de los que utilizan para servir ramen e imaginar también que uno suelta una metra o canica en ese tazón. Esa metra se va a dirigir a la parte inferior del tazón y se va a quedar quieta allí, eso quiere decir, que el fondo del tazón es un punto de equilibrio de ese sistema. Ahora, qué ocurre si por ejemplo uno perturba o empuja levemente esa metra. Bueno, puede ser que la metra suba un poco en la superficie de las paredes del tazón, pero finalmente va a regresar al punto de equilibrio en el fondo del tazón. Es decir, que si perturbamos la metra esta regresa a su punto de equilibrio en el centro del tazón. Por eso decimos que el fondo del tazón es un equilibrio estable. Ahora imagínate que uno produzca un cambio estructural en el tazón que lo convierta en un plato de sopa. Lo importante es que las paredes de los platos de sopa tienen menor inclinación que las del tazón.  Qué pasa ahora, en ese sistema, si uno empuja la metra: la metra se va a desplazar más en la pared y además se va a tardar más  en regresar a la posición de equilibrio. 

Estos últimos dos conceptos son importantísimos para comprender lo que está pasando con la AMOC. Veamos, que la metra se desplace más en el plato de sopa, significa que aumenta la distancia que está recorre a partir del punto de equilibrio, aumenta su varianza decimos en ciencias. Por otra parte, que se tarde más en regresar al equilibrio, es lo que llaman en inglés slowing down o en castellano, un retardo en la respuesta. Estas dos características son las que están planteando los autores del artículo de Nature Communications como señales tempranas de un posible colapso de la AMOC. En específico, señalan, en primer lugar un aumento en la varianza en las fluctuaciones del sistema y en segundo lugar, un aumento en el tiempo que tarda el sistema en regresar a un estado anterior. 

Ahora, continuando con la metáfora, pongamos un caso más extremo, supongamos que el plato de sopa se transforma en un plato llano (que es prácticamente horizontal). En este nuevo caso se puede decir que el sistema se encuentra en un punto crítico, porque ahora es posible que con la misma perturbación la metra salga del plato. Finalmente, supongamos que cuando la metra sale del plato cae en otro tazón. Esto último significa que la metra se encuentra ahora en otro estado estable del sistema. Es importante destacar que este nuevo estado puede ser radicalmente diferente al anterior. Bueno, esta posibilidad es lo que señala el artículo de Nature Communications. Es decir, el artículo muestra evidencia de que el sistema de la AMOC presenta aumento en su varianza y retardo crítico (critical slowing down en inglés), por lo que el sistema se podría estar acercando a un punto crítico. Esto es, un punto más allá del cual el sistema cambia abruptamente.

¿Existen ejemplos de este tipo de fenómenos?

Existen múltiples ejemplos de sistemas que se comportan de esta manera, este tipo de cambio se conoce en la ecología y en climatología como colapso del sistema. Esto quiere decir que el sistema experimenta un cambio abrupto, por ejemplo en este momento está ocurriendo un cambio de esa naturaleza en los arrecifes de coral en Florida, Estados Unidos. Esto se debe a un aumento en la temperatura del mar. Ahora, lo que está ocurriendo es que basta unos pocos días por encima de cierta temperatura, que es una temperatura crítica del sistema, para que el sistema cambie rápidamente (abruptamente). Este fenómeno se conoce como blanqueamiento por el efecto que tiene en los corales. Lo que ocurre es que el sistema pasa de un estado a otro por el cambio de temperatura y este nuevo estado es radicalmente diferente al anterior, en este ejemplo, en el nuevo estado los corales están muertos. Ahora, algo muy importante (pero que no es muy intuitivo) es que una vez se dan estos cambios de estado, es muy difícil que el sistema regrese al estado original. Por ejemplo, no basta con regresar a las temperaturas previas al colapso del arrecife para que éste regrese a su condición original.

En estos casos, en ciencia decimos que el sistema presenta histéresis, lo que implica que los cambios en el sistemas son irreversibles a corto plazo. Existen muchos otros ejemplos. Sabemos que este tipo de fenómeno se da cuando un cuerpo de agua se eutrofiza (se llena de algas y adquiere un color verde)  por el aporte en exceso de nutrientes, típicamente provenientes de la agricultura. Por cierto, esto es un problema ambiental mayor. También ocurre este tipo de cambios abruptos en el Pacífico, en este caso el colapso del sistema involucra la disminución de las densidades poblacionales de especies de peces de importancia económica. Aunque tal vez el ejemplo que mejor puede ilustrar las posibles consecuencias de un cambio abrupto de estado en la AMOC, sea el Sahara. Lo que hoy llamamos desierto del Sahara, en otra época fue una selva y existe evidencia de que la transición entre estos dos estados se dio de forma abrupta.

¿Por qué está ocurriendo el debilitamiento de la AMOC?

Lo más probable es que sea una de las consecuencias del cambio climático ocasionado por el ser humano. Por ejemplo, entre las causas concretas que se señalan, está la disminución de la capa de hielo en el atlántico norte, lo que está relacionado con el  aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Ahora, esto implica que se está liberando mucha agua dulce en la zona donde la AMOC cambia su recorrido. Incorporar agua dulce en esta zona puede tener un importante efecto en la corriente termohalina, porque puede disminuir su densidad. Lo que a su vez disminuye su propensión a sumergirse y tomar camino hacia el sur. Es decir, esto puede potencialmente romper el ciclo del AMOC. 

¿Qué implicaciones pudiera tener esto?

Esto por ejemplo podría implicar climas más extremos para Inglaterra, además podría afectar radicalmente los ciclos de lluvias en el continente y dificultar de forma significativa la agricultura en esa región. Las consecuencias de algo así, en términos de los precios de los alimentos a nivel global, serían devastadoras. En este sentido, creo que vale la pena señalar, porque viene al caso, que la teoría matemática que explica este tipo de fenómenos se llama teoría de las catástrofes. Lo digo, porque así podrían ser las consecuencias de un cambio de estado en la AMOC, podrían ser catastróficas.

Por si las consecuencias directas de una disrupción de la corriente termohalina no fuera suficiente. Es bueno señalar que existen otros puntos críticos climáticos y que se sabe que estos se influencian entre sí. Una disrupción de la termohalina del Atlántico pudiera ocasionar que se sobrepasen otros puntos críticos, lo que podría significar entrar a un régimen climático a nivel planetario completamente diferente.

¿Para cuando estiman ese colapso de la AMOC?

Los autores estiman que esto ocurra entre el 2025 y el 2095, pero de acuerdo con los resultados presentados en el artículo, lo más probable es que se de a mediados de siglo.

Todo está interconectado

Creo que todo esto nos debe recordar las enseñanzas de la teoría de Gaia de James Lovelock, que plantea que el clima actualmente disfrutamos en el planeta, es una propiedad que emerge de las interacciones que se dan entre los múltiples componentes del sistema. Lo que a su vez implica, que cambios abruptos locales, pueden tener importantes implicaciones planetarias.