La Corriente Circumpolar Antártica ( CCA ) es una corriente oceánica que fluye en el sentido de las agujas del reloj (vista desde el Polo Sur) de oeste a este alrededor de la Antártida . Un nombre alternativo para la CCA es Deriva del Viento del Oeste . La CCA es la característica de circulación dominante del Océano Austral y tiene un transporte medio estimado en 100-150 Sverdrups (Sv, millones de m 3 /s), [1] o posiblemente incluso mayor, [2] lo que la convierte en la corriente oceánica más grande. La corriente es circumpolar debido a la falta de cualquier masa de tierra que se conecte con la Antártida y esto mantiene las aguas cálidas del océano alejadas de la Antártida, lo que permite que ese continente mantenga su enorme capa de hielo .
Asociada a la Corriente Circumpolar se encuentra la Convergencia Antártica , donde las frías aguas antárticas se encuentran con las aguas más cálidas de la subantártida , creando una zona de afloramiento de nutrientes que nutre altos niveles de fitoplancton con copépodos y krill asociados , y las cadenas alimentarias resultantes que sustentan a peces, ballenas, focas , pingüinos, albatros y una gran cantidad de otras especies .
Los navegantes conocen el ACC desde hace siglos; acelera enormemente cualquier viaje de oeste a este, pero hace que navegar de este a oeste sea extremadamente difícil, aunque esto se debe principalmente a los vientos predominantes del oeste . La historia de Jack London "Make Westing" y las circunstancias que precedieron al motín en el Bounty ilustran conmovedoramente la dificultad que causó para los marineros que intentaban rodear el Cabo de Hornos hacia el oeste en la ruta de los clippers desde Nueva York a California. [3] La ruta de los clippers hacia el este , que es la ruta de navegación más rápida alrededor del mundo, sigue el ACC alrededor de tres cabos continentales: Cabo Agulhas (África), Cabo Sudeste (Australia) y Cabo de Hornos (Sudamérica).
La corriente crea los giros de Ross y Weddell .
La ACC conecta los océanos Atlántico , Pacífico e Índico y sirve como vía principal de intercambio entre ellos. La corriente está fuertemente limitada por las características del relieve y batimétricas . Para rastrearla comenzando arbitrariamente en América del Sur, fluye a través del Pasaje de Drake entre América del Sur y la Península Antártica y luego se divide por el Arco de Scotia hacia el este, con una rama cálida y poco profunda que fluye hacia el norte en la Corriente de las Malvinas y una rama más profunda que pasa por el Arco más hacia el este antes de girar también hacia el norte. Al pasar por el Océano Índico, la corriente primero retrofleja la Corriente de Agulhas para formar la Corriente de Retorno de Agulhas antes de ser dividida por la Meseta Kerguelen y luego moverse hacia el norte nuevamente. También se ve desviación cuando pasa sobre la dorsal oceánica en el Pacífico Sudeste.
La corriente está acompañada por tres frentes : el frente subantártico (SAF), el frente polar (PF) y el frente ACC del Sur (SACC). [4] Además, las aguas del Océano Austral están separadas de las aguas subtropicales más cálidas y saladas por el frente subtropical (STF). [5]
El límite norte del ACC está definido por el borde norte del SAF, siendo este el agua más septentrional que pasa por el Pasaje de Drake y por lo tanto es circumpolar. Gran parte del transporte del ACC se realiza en este frente, que se define como la latitud en la que aparece por primera vez un mínimo de salinidad subsuperficial o una capa gruesa de agua de modo subantártico no estratificada , permitida por la estratificación de densidad que domina la temperatura. Aún más al sur se encuentra el PF, que se caracteriza por una transición a agua superficial antártica muy fría y relativamente dulce en la superficie. Aquí se permite un mínimo de temperatura debido a la estratificación de densidad que domina la salinidad, debido a las temperaturas más bajas. Aún más al sur se encuentra el SACC, que se determina como la extensión más meridional de agua profunda circumpolar (temperatura de aproximadamente 2 °C a 400 m). Esta masa de agua fluye a lo largo de la plataforma de la península Antártica occidental y, por lo tanto, marca el agua más meridional que fluye a través del Pasaje de Drake y, por lo tanto, es circumpolar. La mayor parte del transporte se realiza en los dos frentes intermedios.
Se estima que el transporte total de la corriente de agua salada en el Pasaje de Drake es de alrededor de 135 Sv, o aproximadamente 135 veces el transporte de todos los ríos del mundo juntos. Hay un aumento relativamente pequeño del caudal en el océano Índico, ya que el transporte al sur de Tasmania alcanza alrededor de 147 Sv, punto en el que la corriente es probablemente la más grande del planeta.
La corriente circumpolar es impulsada por los fuertes vientos del oeste en las latitudes del Océano Austral.
En latitudes donde hay continentes, los vientos que soplan sobre aguas superficiales ligeras pueden simplemente acumular agua ligera contra estos continentes. Pero en el Océano Austral, el impulso impartido a las aguas superficiales no se puede compensar de esta manera. Existen diferentes teorías sobre cómo la Corriente Circumpolar equilibra el impulso impartido por los vientos. El creciente impulso hacia el este impartido por los vientos hace que las parcelas de agua se desplacen hacia afuera del eje de rotación de la Tierra (en otras palabras, hacia el norte) como resultado de la fuerza de Coriolis . Este transporte de Ekman hacia el norte se equilibra con un flujo impulsado por la presión hacia el sur por debajo de las profundidades de los principales sistemas de dorsales. Algunas teorías conectan estos flujos directamente, lo que implica que hay un afloramiento significativo de aguas profundas densas dentro del Océano Austral, la transformación de estas aguas en aguas superficiales ligeras y una transformación de aguas en la dirección opuesta al norte. Tales teorías vinculan la magnitud de la Corriente Circumpolar con la circulación termohalina global , en particular las propiedades del Atlántico Norte.
Alternativamente, los remolinos oceánicos , el equivalente oceánico de las tormentas atmosféricas, o los meandros a gran escala de la corriente circumpolar pueden transportar directamente el impulso hacia abajo en la columna de agua. Esto se debe a que tales flujos pueden producir un flujo neto hacia el sur en las depresiones y un flujo neto hacia el norte sobre las dorsales sin requerir ninguna transformación de la densidad. En la práctica, es probable que tanto el mecanismo termohalino como el de remolinos/meandros sean importantes.
La corriente fluye a una velocidad de aproximadamente 4 km/h (2,5 mph) sobre la dorsal Macquarie al sur de Nueva Zelanda. [6] La ACC varía con el tiempo. Prueba de ello es la Onda Circumpolar Antártica , una oscilación periódica que afecta al clima de gran parte del hemisferio sur. [7] También existe la Oscilación Antártica , que implica cambios en la ubicación y la fuerza de los vientos antárticos. Se ha planteado la hipótesis de que las tendencias en la Oscilación Antártica explican un aumento en el transporte de la Corriente Circumpolar en las últimas dos décadas.
Las estimaciones publicadas sobre el inicio de la Corriente Circumpolar Antártica varían, pero se considera comúnmente que comenzó en el límite Eoceno / Oligoceno . El aislamiento de la Antártida y la formación de la ACC ocurrieron con las aperturas del Paso de Tasmania y el Paso de Drake . La vía marítima de Tasmania separa la Antártida Oriental y Australia, y se informa que se abrió a la circulación de agua hace 33,5 millones de años (Ma). [8] El momento de la apertura del Paso de Drake, entre América del Sur y la Península Antártica, es más controvertido; la evidencia tectónica y sedimentaria muestra que podría haber estado abierto ya antes de los 34 Ma, [9] las estimaciones de la apertura del Paso de Drake son entre 20 y 40 Ma. [10] Muchos investigadores atribuyen al aislamiento de la Antártida por la corriente el mérito de causar la glaciación de la Antártida y el enfriamiento global en la época del Eoceno . Los modelos oceánicos han demostrado que la apertura de estos dos pasos limitó la convergencia del calor polar y provocó un enfriamiento de las temperaturas de la superficie del mar de varios grados; Otros modelos han demostrado que los niveles de CO2 también desempeñaron un papel importante en la glaciación de la Antártida. [10] [11]
El hielo marino antártico tiene ciclos estacionales: en febrero y marzo la cantidad de hielo marino es más baja y en agosto y septiembre alcanza su máxima extensión. [12] Los niveles de hielo se han monitoreado por satélite desde 1973. El afloramiento de agua profunda bajo el hielo marino aporta cantidades sustanciales de nutrientes. A medida que el hielo se derrite, el agua derretida proporciona estabilidad y la profundidad crítica está muy por debajo de la profundidad de mezcla, lo que permite una producción primaria neta positiva . [13] A medida que el hielo marino retrocede, las algas epónticas dominan la primera fase de la floración, y una fuerte floración dominada por diatomeas sigue al derretimiento del hielo hacia el sur. [13]
Otra floración de fitoplancton ocurre más al norte cerca de la Convergencia Antártica , aquí hay nutrientes presentes de la circulación termohalina . Las floraciones de fitoplancton están dominadas por diatomeas y son alimentadas por copépodos en el océano abierto, y por krill más cerca del continente. La producción de diatomeas continúa durante el verano, y las poblaciones de krill se mantienen, trayendo grandes cantidades de cetáceos , cefalópodos , focas, aves y peces al área. [13]
Se cree que las floraciones de fitoplancton están limitadas por la irradiancia en la primavera austral (hemisferio sur) y por el hierro biológicamente disponible en el verano. [14] Gran parte de la biología en el área ocurre a lo largo de los frentes principales de la corriente, los frentes subtropical, subantártico y polar antártico, estas son áreas asociadas con cambios de temperatura bien definidos. [15] El tamaño y la distribución del fitoplancton también están relacionados con los frentes. El microfitoplancton (>20 μm) se encuentra en los frentes y en los límites del hielo marino, mientras que el nanofitoplancton (<20 μm) se encuentra entre los frentes. [16]
Los estudios de las poblaciones de fitoplancton en los mares del sur han demostrado que la corriente circumpolar antártica está dominada por diatomeas, mientras que el mar de Weddell tiene abundantes cocolitofóridos y silicoflagelados. Los estudios del océano Índico sudoeste han demostrado que los grupos de fitoplancton varían según su ubicación en relación con el frente polar, con diatomeas que dominan al sur del frente y dinoflagelados y flagelados en poblaciones más numerosas al norte del frente. [16]
Se han realizado algunas investigaciones sobre el fitoplancton antártico como sumidero de carbono . Las zonas de agua abierta que quedan del deshielo son buenas zonas para las floraciones de fitoplancton. El fitoplancton absorbe carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis. A medida que las floraciones mueren y se hunden, el carbono puede almacenarse en sedimentos durante miles de años. Se estima que este sumidero natural de carbono elimina 3,5 millones de toneladas del océano cada año. 3,5 millones de toneladas de carbono extraídas del océano y la atmósfera equivalen a 12,8 millones de toneladas de dióxido de carbono. [17]
En mayo de 2008, una expedición de 19 científicos [18] estudió la geología y la biología de ocho montes submarinos de la cordillera Macquarie , así como la corriente circumpolar antártica, para investigar los efectos del cambio climático en el océano Austral. La corriente circumpolar une las aguas de los océanos Atlántico, Índico y Pacífico y transporta hasta 150 veces el volumen de agua que fluye en todos los ríos del mundo. El estudio concluyó que cualquier daño a los corales de agua fría alimentados por la corriente tendrá un efecto duradero. [6] Después de estudiar la corriente circumpolar, está claro que influye fuertemente en el clima regional y global, así como en la biodiversidad submarina. [19] El tema ha sido caracterizado recientemente como "el pico espectral de la circulación extratropical global a ≈ 10^4 kilómetros". [20]
La corriente ayuda a preservar los naufragios de madera al impedir que los " gusanos de barco " perforadores de madera alcancen objetivos como el barco de Ernest Shackleton , el Endurance . [21]
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