El agua de fondo del mar de Weddell (WSBW) es un subconjunto del agua de fondo antártico (AABW) que se encuentra a una temperatura de -0,7 °C o menos. Consta de una rama de mayor salinidad y una rama de menor salinidad. Se origina en el mar de Weddell y sigue de cerca el fondo marino a medida que fluye hacia el resto de los océanos del mundo. Se crea principalmente debido a los fuertes vientos superficiales que soplan desde el continente antártico, lo que ayuda a enfriarlo y oxigenarlo. Fluye a una velocidad de 2 a 5 Sv y contribuye al flujo general del AABW.
El mar de Weddell desempeña un papel importante en el movimiento de los océanos del mundo. Una parte importante del mar de Weddell es el agua de fondo del mar de Weddell (WSBW). WSBW es un importante contribuyente al agua de fondo antártica (AABW). Si bien WSBW se considera parte de AABW, la distinción se da en su temperatura potencial . La temperatura potencial de WSBW es de -0,7 °C. A esta temperatura, el gráfico de temperatura potencial vs. salinidad muestra un cambio brusco en la pendiente. La salida de WSBW está muy influenciada por la dorsal de Scotia . El movimiento de WBSW se enumera como 16 Sv, lo que contribuye a una salida total de 97 Sv de AABW. Entre 2 y 5 Sv de esta producción son agua de fondo recién formada frente a la costa antártica. [1]
El mar de Weddell se caracteriza por un giro ciclónico limitado al sur por el continente antártico , al oeste por la península Antártica , al norte por la dorsal de Scotia y que se extiende hasta los 20 a 30°E. El precursor de la formación de agua de fondo se deriva de la amplia plataforma continental al oeste de los 40°O, donde la salmuera liberada durante la formación del hielo marino produce un gran reservorio de agua de plataforma fría (0 a - 1,8 °C) y de alta salinidad (S ≥ 34,62 psu ). Esta masa de agua luego se mezcla con una forma modificada de agua profunda cálida cerca del borde de la plataforma continental para formar una capa densa de agua de fondo, que a su vez se hunde a lo largo del talud continental y fluye ciclónicamente alrededor del perímetro occidental y norte de la cuenca del mar de Weddell. Debido a que se observan grandes cantidades de agua de alta salinidad en la plataforma continental incluso durante el verano, el agua de fondo puede formarse durante todo el año. [1]
El agua del fondo del mar de Weddell presenta dos formas: un componente de baja salinidad y mejor oxigenado confinado al borde exterior del giro de Weddell , y un componente más salino y menos oxigenado que se observa más adentro del giro. El WSBW más salino se deriva del sudoeste del mar de Weddell, donde abunda el agua de plataforma de alta salinidad. El WSBW menos salino, al igual que el agua profunda del mar de Weddell (WSDW) más ventilada, se deriva del agua de plataforma de menor salinidad en un punto más al norte a lo largo de la península Antártica. [2]
Es importante distinguir entre AABW y una subclase de esta masa de agua, WSBW. WSBW se caracteriza por temperaturas potenciales más bajas y gradientes de temperatura más grandes cerca del fondo, lo que sugiere una formación reciente en el suroeste y oeste del mar de Weddell. A medida que esta agua del fondo se extiende desde su región de hundimiento, eventualmente se mezcla con el agua más cálida y más salina de arriba para formar AABW. A lo largo de la sección Scotia Ridge-Cape Norvegia, los valores de temperatura potencial a profundidades mayores de 4500 m (14 800 pies) varían de -0,94 a -0,63 °C, mientras que los valores de salinidad varían de 34,639 a 34,652 psu . El límite norte del núcleo del agua del fondo del mar de Weddell se encuentra contra el borde sur de Scotia Ridge, lo que sugiere que la circulación y las distribuciones de propiedades están fuertemente influenciadas por la batimetría . [1]
El transporte de agua de fondo del mar de Weddell fuera del mar de Weddell representa la salida de agua de fondo recién formada más agua de fondo arrastrada que ingresa al mar de Weddell desde el sureste. Carmack y Foster estimaron la tasa de producción de agua de fondo a partir de la relación de mezcla de agua de fondo recién formada y agua de fondo arrastrada. Los modelos de formación de agua de fondo basados en observaciones hidrográficas sugirieron que el agua de fondo formada en el borde de la plataforma continental tiene una temperatura inicial de -1,4 a -1,2 °C. Este rango también representa el agua de fondo más fría observada en la base del talud continental en la esquina noroeste del mar de Weddell. La fracción de agua de fondo recién formada en el WSBW saliente varía de aproximadamente 12 a 31%, por lo que el flujo de agua de fondo recién formada fuera del mar de Weddell es de aproximadamente 2 a 5 Sv. [1] Por otra parte, las tasas de producción mucho mayores que a veces se proponen son probablemente estimaciones del transporte total de agua de fondo fuera del mar de Weddell que incluyen una gran fracción de agua de fondo antártica que ingresa al mar de Weddell desde el sureste.
Las formas de WSDW y WSBW de baja salinidad y mejor ventiladas que fluyen a lo largo del borde exterior del giro de Weddell tienen una posición y un rango de profundidad que provocarían un desbordamiento de los confines topográficos de la cuenca de Weddell, mientras que las formas más salinas pueden verse obligadas a recircular dentro del giro de Weddell y son transportadas por la corriente del límite occidental del mar de Weddell hasta la esquina noroeste del giro de Weddell. Desde allí, estas masas de agua fluyen hacia el este, ya sea dentro del extremo norte del giro de Weddell o hacia el norte hasta el mar de Scotia, y finalmente enfrían los 2 km inferiores del océano mundial como agua de fondo antártica. [2]
Se propone que el WSBW más salino y con menor contenido de oxígeno se deriva del agua de plataforma que desciende hacia las profundidades del océano en el suroeste del mar de Weddell. La mayor salinidad de este WSBW se debe a la inyección de agua de plataforma de alta salinidad característica de la región. Fahrbach et al. proponen que el agua de fondo de baja salinidad se forma cerca de la plataforma de hielo Larsen . [2] [3]
McKee et al. realizaron un estudio de la variabilidad de la temperatura del agua del fondo en relación con El Niño-Oscilación del Sur (ENSO), el Modo Anular del Sur (SAM) y el Dipolo Antártico (ADP). Este estudio se realizó para descubrir el impacto que tiene WSBW en el clima global. Se analizó un estudio temporal de 8 años de la temperatura potencial de la salida del giro de Weddell. Se descubrió variabilidad interanual en los inviernos de 1999 y 2002. Las anomalías sugieren la influencia de ENSO con un tiempo de anticipación de 14 a 20 meses con influencias de SAM también con tiempos de anticipación de 14 a 20 meses. Los eventos cálidos de ENSO causan el aumento de la advección de hielo marino y más polinias costeras, lo que permite una disponibilidad de agua de plataforma más densa. Estos cambios de ENSO y SAM impactan en WSBW 14 a 20 meses después. Su investigación sugiere que es necesario que haya grandes eventos de ENSO y SAM para que se puedan notar las anomalías en la temperatura de WSBW. Estas grandes fluctuaciones permiten pulsos cálidos y fríos en el WSBW. Con un fuerte evento ENSO, el hielo marino se reduce considerablemente durante el verano, lo que expone más agua superficial al viento, lo que permite que se hunda. Esto hace que el WSBW sea más frío de lo normal, lo que le permite inyectar agua más fría en gran parte de los océanos del mundo. Si el ENSO es lo suficientemente débil, los vientos superficiales de la costa antártica pueden cambiar de dirección, lo que crea una reducción en el agua de la plataforma. Esto calentará el WSBW, ya que no tiene tanto acceso al agua superficial fría y densa. [4]