El agua intermedia antártica (AAIW) es una masa de agua fría y de salinidad relativamente baja que se encuentra principalmente a profundidades intermedias en el océano Austral . El AAIW se forma en la superficie del océano en la zona de convergencia antártica o más comúnmente llamada zona del frente polar antártico . Esta zona de convergencia normalmente se ubica entre 50°S y 60°S, por lo que es aquí donde se forma casi la totalidad del AAIW.
El AAIW es una masa de agua única en el sentido de que es una masa de agua que se hunde con una salinidad moderadamente baja, a diferencia de la mayoría de las masas de agua que se hunden, que tienen una salinidad relativamente alta. Este mínimo de salinidad, exclusivo del AAIW, se puede reconocer en todo el Océano Austral a profundidades que van desde los 700 a los 1200 metros. Los valores típicos de temperatura para el AAIW son de 3 a 7 °C y una salinidad de 34,2 a 34,4 psu en el momento de la formación inicial. Debido a la mezcla vertical a profundidades intermedias en el Océano Austral, la salinidad aumenta lentamente a medida que se mueve hacia el norte. La densidad típica del agua del AAIW está entre 1026,82 kg/m 3 y 1027,43 kg/m 3 . [1] El espesor del AAIW varía mucho entre el lugar donde se forma y su extensión más septentrional.
La formación de AAIW se puede explicar de forma muy sencilla mediante el proceso de transporte de Ekman y la divergencia y convergencia de las masas de agua. Los vientos sobre la Antártida se denominan vientos polares del este, que soplan de este a oeste. Esto crea una corriente superficial en sentido contrario a las agujas del reloj cerca de la costa de la Antártida, llamada corriente costera antártica. El transporte de Ekman hace que el agua se empuje hacia la izquierda del movimiento de la superficie en el hemisferio sur. Por tanto, esta corriente costera dirigida hacia el oeste en la Antártida empujará el agua hacia la Antártida. [2]
Al mismo tiempo, hay una fuerte corriente al norte de la Corriente Costera Antártica, llamada Corriente Circumpolar Antártica (ACC), creada por los fuertes vientos del oeste en esta región, que fluye en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la Antártida. Nuevamente, el transporte de Ekman empujará esta agua hacia la izquierda del movimiento de la superficie, es decir, lejos de la Antártida. Debido a que el agua justo en la costa de la Antártida está siendo empujada hacia la Antártida, conduce a la región de divergencia antártica. Aquí, se produce el afloramiento de Aguas Profundas del Atlántico Norte (NADW, por sus siglas en inglés). Las NADW son frías y bastante salinas. Una vez que las NADW ascienden a la superficie, una parte de ellas diverge hacia la Antártida, se enfría y se hunde nuevamente como Agua de Fondo Antártico . [2]
El agua de la NADW también se aleja de la Antártida cuando se produce un afloramiento. Esta agua divergente se mueve hacia el norte (hacia el ecuador) y, al mismo tiempo, la precipitación persistente (la ubicación está cerca de las bajas polares ~60°S) junto con un influjo de agua derretida disminuye la salinidad de la NADW original. Debido a que la salinidad de la NADW ha cambiado tanto y esencialmente ha perdido todas sus características únicas para ser NADW, esta agua superficial que se propaga hacia el norte ahora se llama agua superficial antártica (AASW). Además, el movimiento de la AASW hacia el norte ha ganado algo de calor de la atmósfera, lo que aumenta ligeramente la temperatura. [2] [3]
Cuando esta agua alcanza entre 50°S y 60°S se encuentra con la zona de convergencia antártica . En este punto, las aguas subantárticas , que se caracterizan por ser mucho más cálidas que las aguas antárticas, están justo al norte del frente polar antártico y las aguas antárticas están justo al sur del frente polar antártico. Esta región se conoce como la zona de convergencia antártica/frente polar antártico debido a los pronunciados gradientes tanto de temperatura como de salinidad (especialmente temperatura) entre las aguas antárticas y las aguas subantárticas. También es una región de fuerte mezcla vertical. [2] [4] Es importante señalar que esta zona de convergencia no se produce simplemente porque el agua subantártica fluya hacia el sur y el agua del mar del sur hacia el norte, sino debido a la convergencia de Ekman.
Una vez que el agua superficial antártica que se propaga hacia el norte alcanza la zona de convergencia antártica, comienza a hundirse porque es más densa que el agua subantártica al norte, pero menos densa que el agua antártica al sur. Esta agua se conoce entonces como AAIW. La AAIW que se hunde queda atrapada entre el agua subantártica (arriba), que es mucho más cálida, pero más salina, y el NADW (abajo), que es fría y bastante salada. [5] [6]
Durante muchos años se pensó que la formación antes mencionada de AAIW era el único proceso de formación. Estudios recientes han descubierto que existe cierta evidencia de que parte del agua del modo subantártico es capaz de penetrar a través del frente subantártico (región frontal que separa la zona frontal polar de la zona subantártica) y convertirse en la fuente dominante de AAIW, en lugar de AASW. Debido a la dificultad de obtener observaciones en esta área tan traicionera, esta investigación sobre la teoría de la mezcla de agua del modo subantártico aún se está elaborando, pero existe mucha evidencia de su inclusión en la formación de AAIW. [7] [8] Es importante señalar que la mayor fuente de formación de AAIW está justo al suroeste del extremo sur de América del Sur.
La característica interesante de AAIW es lo lejos que se extiende hacia el norte. Los mínimos de salinidad asociados con el AAIW se pueden ver en aguas intermedias (~1000m) tan al norte como 20°N, con cantidades traza hasta 60°N. Es por lejos la agua intermedia de mayor expansión de todas las masas de agua intermedias del océano. Continúa hacia el norte hasta que encuentra otras masas de agua intermedias (por ejemplo, AIW ). [9] El movimiento del AAIW es predominantemente hacia el norte debido al transporte de volumen de Ekman principalmente dirigido en esa dirección. Cuando el AAIW se forma inicialmente, el ACC puede transportar el AAIW a todas las cuencas oceánicas porque el ACC fluye en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la Antártida sin límites terrestres.