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Polinia

Las polinias costeras se producen en la Antártida por los vientos catabáticos.
Viento catabático que se derrama desde una plataforma de hielo
Una columna de condensación helada del Ártico marca esta polinia cerca de la costa oeste de la bahía de Hudson . Es probable que esta (y otras cercanas) se mantengan abiertas gracias a las corrientes de marea. Vista aérea orientada al oeste a una milla de altura.

Una polinia ( / p ə ˈ l ɪ n j ə / ) es un área de agua abierta rodeada de hielo marino . [1] Ahora se usa como un término geográfico para un área de agua de mar no congelada dentro de un paquete de hielo o hielo fijo contiguo . Es un préstamo lingüístico del ruso полынья ( pronunciación rusa: [pəɫɨˈnʲja] ), que se refiere a un agujero de hielo natural y fue adoptado en el siglo XIX por los exploradores polares para describir las partes navegables del mar. [2] [3]

Existen dos tipos principales de polinias: las polinias costeras, que se pueden encontrar durante todo el año cerca de las costas antárticas y árticas y que se crean principalmente por fuertes vientos que empujan el hielo lejos de la costa, y las polinias de mar abierto o en medio de la banquisa, que pueden encontrarse de forma más esporádica en medio de la banquisa en ciertos lugares, especialmente alrededor de la Antártida. Estos lugares generalmente están condicionados por cierta dinámica oceánica.

Una de las polinias marinas más famosas es la polinia de Weddell , también conocida como polinia de la elevación de Maud, [4] que se encuentra en el mar de Lazarev sobre el monte submarino de Maud. Fue avistada por primera vez en septiembre de 1973 y persistió durante varios inviernos (1974-1976), y recientemente reapareció en septiembre de 2017. [5]

Formación

Las polinias costeras se forman a través de dos procesos principales:

Las polinias de calor latente son regiones de alta producción de hielo y, por lo tanto, son posibles sitios de producción de agua densa en ambas regiones polares . Las altas tasas de producción de hielo dentro de estas polinias conducen a una gran cantidad de rechazo de salmuera en las aguas superficiales; esta agua salada luego se hunde. Es una pregunta abierta si las polinias del Ártico pueden producir suficiente agua densa para formar una parte importante del agua densa necesaria para impulsar la circulación termohalina .

Las polinias en el centro del mar se forman cuando se dan condiciones atmosféricas específicas sobre áreas oceanográficas preacondicionadas. Dichas condiciones atmosféricas deberían favorecer la deriva del hielo en direcciones opuestas para abrir el banco de hielo. Los ciclones polares son un desencadenante atmosférico típico para la aparición de polinias en el centro del mar, ya que los vientos ciclónicos empujan el hielo en direcciones opuestas alejándolo del centro del ciclón. [7] Además, los frentes fríos, donde se encuentran dos flujos opuestos en dirección, son ideales para crear una polinia en el centro del mar.

Las aletas de un narval en una polinia de la bahía de Baffin

Aguas del fondo antártico

El agua de fondo antártica (AABW) es el agua densa con alta salinidad que existe en la capa abisal del Océano Austral . Desempeña un papel importante en la circulación de vuelco global. [8] Las polinias costeras (polinias de calor latente) son una fuente de AABW ya que el rechazo de salmuera durante la formación de hielo marino en estas polinias aumenta la salinidad del agua de mar, que luego se hunde hasta el fondo del océano como AABW. [9] [10] Las polinias antárticas se forman cuando las masas de hielo divergen de la costa y se alejan en la dirección del viento, creando un área expuesta de agua de mar que posteriormente se congela, con rechazo de salmuera, para formar otra masa de hielo. [11]

Ecología

Algunas polinias, como la polinia de aguas del norte entre Canadá y Groenlandia , se producen estacionalmente en el mismo momento y lugar cada año. Debido a que los animales pueden adaptar sus estrategias de vida a esta regularidad, este tipo de polinias son de especial importancia para la investigación ecológica. En invierno, los mamíferos marinos como las morsas , los narvales y las belugas que no migran al sur permanecen allí. Se sabe que los osos polares pueden nadar hasta 65 kilómetros (35 millas náuticas) a través de las aguas abiertas de una polinia. [12]

La polinia florece

La presencia de agua abierta en un área cubierta de hielo puede dar lugar a una floración localizada de algas marinas , también conocida como floración de polinias. [13] Aunque las comunidades de algas se encuentran a menudo bajo el hielo marino , como lo demuestran las algas de hielo , la tasa de crecimiento del fitoplancton es sustancialmente mayor en las aguas abiertas de una polinia. [14] Los principales impulsores de las floraciones de polinias son la luz solar y los nutrientes. Específicamente, la falta de hielo marino permite que la luz, un componente necesario para la fotosíntesis , penetre más profundamente en el agua y permita un crecimiento elevado del fitoplancton en comparación con las aguas circundantes cubiertas de hielo. [13] Además, la formación de polinias suele estar asociada a la surgencia , un proceso que transporta agua rica en nutrientes desde el fondo del océano hacia la superficie. [15] Esta afluencia de nutrientes junto con el aumento de los niveles de luz a menudo da lugar a floraciones de polinias. [13]

Producción biológica

Representación de una red alimentaria marina del Ártico. El fitoplancton, la base de la red alimentaria, puede crecer gracias a la polinia del hielo marino que se encuentra sobre él.

En general, las polinias tienden a ser biológicamente más productivas como resultado de contener más fitoplancton que el agua circundante. [16] Por lo tanto, debido al papel de los productores primarios como base de la red alimentaria marina , las polinias son una fuente de alimento fundamental para una variedad de organismos como peces, aves y mamíferos marinos. [16] A continuación se enumeran varios ejemplos de la importancia de las polinias para las comunidades polares.

Dependencia humana

Las polinias también han servido de sustento a poblaciones humanas a lo largo de la historia. Por ejemplo, la Polinia de Aguas del Norte , la polinia ártica más grande y biológicamente productiva, sirve como una fuente crítica de alimentos en una región por lo demás estéril, permitiendo la existencia de comunidades humanas de alta latitud en la región durante miles de años. [19] Puede haber servido como un trampolín para los colonos originales de Groenlandia mientras atravesaban lo que ahora es el norte de Canadá hace 4500 años. [19] También hay indicios de que la Polinia de Aguas del Norte ha ayudado a los exploradores thule , inuit , nórdicos y occidentales a lo largo de la historia. [19] Hoy en día, la Polinia de Aguas del Norte permite la existencia de las ciudades más septentrionales de Groenlandia, como Qaanaaq , Qeqertat , Savissivik y Siorapaluk . [20]

Navegación en el Ártico

Cuando los submarinos de la Armada de los Estados Unidos realizaron expediciones al Polo Norte en los años 1950 y 1960, existía una gran preocupación por la posibilidad de salir a la superficie a través del espeso hielo del océano Ártico. En 1962, tanto el USS Skate como el USS Seadragon salieron a la superficie dentro de la misma gran polinia cerca del Polo Norte para el primer encuentro polar de la Flota del Atlántico y la Flota del Pacífico de los Estados Unidos . [21]

Véase también

Referencias

  1. ^ WJ Stringer y JE Groves. 1991. Extensión de las polinias en los mares de Bering y Chukchi
  2. ^ Sherard Osborn, Peter Wells y A. Petermann. 1866. Actas de la Royal Geographical Society of Australia , vol. 12, n.º 2, 1867-1868, págs. 92-113 Sobre la exploración de la región polar norte
  3. ^ polinia, Diccionario Merriam Webster
  4. ^ Francis, Diana; Eayrs, Clare; Cuesta, Juan; Holland, David (2019). "Ciclones polares en el origen de la recurrencia de la polinia de la Dorsal Maud en el invierno austral de 2017". Revista de investigación geofísica: Atmósferas . 124 (10): 5251–5267. Código Bibliográfico :2019JGRD..124.5251F. doi :10.1029/2019JD030618. ISSN  2169-8996. S2CID  149497432.
  5. ^ Polinia de Weddell, NASA, 1999
  6. ^ Skogseth, R.; Haugan, PM; Haarpaintner, J. (1 de octubre de 2004). "Producción de hielo y salmuera en Storfjorden a partir de cuatro inviernos de observaciones y modelado in situ y por satélite". Journal of Geophysical Research: Oceans . 109 (C10): C10008. Bibcode :2004JGRC..10910008S. doi :10.1029/2004jc002384. ISSN  2156-2202.
  7. ^ Francis, Diana; Eayrs, Clare; Cuesta, Juan; Holland, David (24 de abril de 2019). "Ciclones polares en el origen de la recurrencia de la polinia de la Dorsal Maud en el invierno austral de 2017" (PDF) . Revista de investigación geofísica: Atmósferas . 124 (10): 5251–5267. Código Bibliográfico :2019JGRD..124.5251F. doi :10.1029/2019JD030618. S2CID  149497432.
  8. ^ Johnson, Gregory C. (1 de mayo de 2008). "Cuantificación de los volúmenes de agua del fondo antártico y de agua profunda del Atlántico Norte". Journal of Geophysical Research: Oceans . 113 (C5): C05027. Bibcode :2008JGRC..113.5027J. doi : 10.1029/2007jc004477 . ISSN  2156-2202.
  9. ^ Tamura, Takeshi; Ohshima, Kay I.; Nihashi, Sohey (1 de abril de 2008). "Mapeo de la producción de hielo marino en las polinias costeras antárticas". Geophysical Research Letters . 35 (7): L07606. Bibcode :2008GeoRL..35.7606T. doi : 10.1029/2007gl032903 . ISSN  1944-8007. S2CID  128716199.
  10. ^ Ohshima, Kay I.; Fukamachi, Yasushi; Williams, Guy D.; Nihashi, Sohey; Roquet, Fabien; Kitade, Yujiro; Tamura, Takeshi; Hirano, Daisuke; Herraiz-Borreguero, Laura (2013). "Producción de agua de fondo antártica por la intensa formación de hielo marino en la polinia del cabo Darnley". Nature Geoscience . 6 (3): 235–240. Código Bibliográfico :2013NatGe...6..235O. doi :10.1038/ngeo1738.
  11. ^ Ohshima, Kay I.; Fukamachi, Yasushi; Williams, Guy D.; Nihashi, Sohey; Roquet, Fabien; Kitade, Yujiro; Tamura, Takeshi; Hirano, Daisuke; Herraiz-Borreguero, Laura (2013). "Producción de agua de fondo antártica por la intensa formación de hielo marino en la polinia del cabo Darnley". Nature Geoscience . 6 (3): 235–240. Código Bibliográfico :2013NatGe...6..235O. doi :10.1038/ngeo1738.
  12. ^ C. Michael Hogan. 2008 Oso polar: Ursus maritimus, Globaltwitcher.com, ed. N. Stromberg Archivado el 24 de diciembre de 2008 en Wayback Machine.
  13. ^ abcd Earth Science Data Systems, NASA (15 de marzo de 1995). «Earthdata». Earthdata . Consultado el 6 de octubre de 2022 .
  14. ^ Tremblay, J.-E.; Smith, WO (1 de enero de 2007). Smith, WO; Barber, DG (eds.). "Capítulo 8 Producción primaria y dinámica de nutrientes en polinias". Elsevier Oceanography Series . Polinias: ventanas al mundo. 74 . Elsevier: 239–269. doi :10.1016/S0422-9894(06)74008-9. ISBN 9780444529527. Recuperado el 6 de octubre de 2022 .
  15. ^ Jena, Babula; Narayana Pillai, Anilkumar (11 de diciembre de 2019). "Observaciones satelitales de nuevas floraciones de fitoplancton en la polinia de Maud Rise, océano Austral". The Cryosphere Discussions . doi : 10.5194/tc-2019-282 . S2CID  210145931.Publicado como doi :10.5194/tc-14-1385-2020
  16. ^ abc Arrigo, Kevin R. (2003). "Dinámica del fitoplancton en 37 sistemas de polinias costeras antárticas". Revista de investigación geofísica . 108 (C8): 3271. Bibcode :2003JGRC..108.3271A. doi :10.1029/2002JC001739. ISSN  0148-0227.
  17. ^ "Pingüinos en altas latitudes". NZETC. 12 de junio de 2014.
  18. ^ Labrousse, Sara; Williams, Guy; Tamura, Takeshi; Bestley, Sophie; Sallée, Jean-Baptiste; Fraser, Alexander D.; Sumner, Michael; Roquet, Fabien; Heerah, Karine; Picard, Baptiste; Guinet, Christophe; Harcourt, Robert; McMahon, Clive; Hindell, Mark A.; Charrassin, Jean-Benoit (16 de febrero de 2018). "Polinias costeras: oasis invernales para elefantes marinos subadultos del sur en la Antártida oriental". Scientific Reports . 8 (1): 3183. Bibcode :2018NatSR...8.3183L. doi :10.1038/s41598-018-21388-9. ISSN  2045-2322. PMC 5816617 . PMID  29453356. 
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  21. ^ Cuentos de un submarino de la Guerra Fría por Dan Summitt, 2004.

Enlaces externos