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Polinia

Las polinias costeras se producen en la Antártida por los vientos catabáticos.
Viento catabático derramándose de 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 este (y otros cercanos) se mantengan abiertos debido 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 aguas abiertas rodeada de hielo marino . [1] Ahora se utiliza como término geográfico para un área de agua de mar no congelada dentro de hielo fijo o hielo fijo contiguo . Es un préstamo 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 porciones navegables del mar. [2] [3]

Hay dos tipos principales de polinias: las polinias costeras, que se pueden encontrar durante todo el año cerca de las costas antárticas y árticas y se crean principalmente por fuertes vientos que empujan el hielo lejos de la costa, y las polinias en medio del mar o en mar abierto, que Se puede encontrar más esporádicamente en medio de la capa de hielo en ciertos lugares, especialmente alrededor de la Antártida. Estos lugares generalmente están condicionados por determinadas dinámicas oceánicas.

Una de las polinias de mitad del mar más famosas es la Weddell Polynya , también conocida como Maud Rise Polynya, [4] que se produce en el mar de Lazarev sobre el monte submarino Maud Rise. Fue detectado 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 mediante 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 provocan el rechazo de una gran cantidad de salmuera a las aguas superficiales; esta agua salada luego se hunde. Queda abierta la cuestión de si las polinias del Ártico pueden producir suficiente agua densa para formar una porción importante del agua densa necesaria para impulsar la circulación termohalina .

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

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

Agua del fondo antártico (AABW)

El Agua de Fondo Antártico es el agua densa y de alta salinidad que existe en la capa abisal del Océano Austral . Desempeña un papel importante en la circulación global de vuelco. [8] Las polinias costeras (polinias de calor latente) son una fuente de AABW, ya que el rechazo de la 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 Agua del Norte entre Canadá y Groenlandia , ocurren estacionalmente en el mismo momento y lugar cada año. Debido a que los animales pueden adaptar sus estrategias de vida a esta regularidad, estos tipos de polinias tienen una importancia especial en la investigación ecológica. En invierno permanecen allí mamíferos marinos como morsas , narvales y belugas que no migran hacia el sur. Se sabe que los osos polares pueden nadar hasta 65 kilómetros (35 millas náuticas) a través de aguas abiertas de una polinia. [12]

Floraciones de polinia

La presencia de aguas abiertas en un área que de otro modo estaría cubierta de hielo puede provocar una floración localizada de algas marinas , también conocida como floración de polinia. [13] Si bien 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 la floración de polinia 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 cubiertas de hielo circundantes. [13] Además, la formación de polinia se asocia típicamente con surgencias , un proceso que transporta agua rica en nutrientes desde el fondo del océano hacia la superficie. [15] Esta afluencia de nutrientes junto con mayores niveles de luz a menudo resulta en floraciones de polinia. [13]

producción biológica

Una representación de una red alimentaria marina del Ártico. El fitoplancton, la base de la red alimentaria, puede crecer gracias a la polinia en el hielo marino que se encuentra encima de ellos.

En general, las polinias tienden a ser más productivas biológicamente 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

Polynyas también ha sustentado a poblaciones humanas a lo largo de la historia. Por ejemplo, la Polinia de Agua del Norte , la polinia ártica más grande y biológicamente productiva, sirve como fuente crítica de alimentos en una región que de otro modo sería árida, lo que permitió la existencia de comunidades humanas en latitudes altas en la región durante miles de años. [19] Puede haber servido como un trampolín para los colonos originales de Groenlandia mientras atravesaban lo que hoy es el norte de Canadá hace 4500 años. [19] También hay indicios de que North Water Polynya ha ayudado a los exploradores Thule , Inuit , nórdicos y occidentales a lo largo de la historia. [19] Hoy en día, la Polinia del Agua del Norte permite la existencia de la ciudad más septentrional de Groenlandia, Qaanaaq . [20]

Navegación ártica

Cuando los submarinos de la Marina de los EE. UU. realizaron expediciones al Polo Norte en las décadas de 1950 y 1960, existía una gran preocupación por salir a la superficie a través de la espesa capa de hielo del Océano Ártico. En 1962, tanto el USS Skate como el USS Seadragon emergieron 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 EE. UU . [21]

Ver también

Referencias

  1. ^ WJ Stringer y JE Groves. 1991. Extensión de Polynyas en los mares de Bering y Chukchi.
  2. ^ Sherard Osborn, Peter Wells y A. Petermann. 1866. Actas de la Real Sociedad Geográfica de Australia , Vol 12 no 2 1867–1868 págs. 92–113 Sobre la exploración de la región del Polo Norte
  3. ^ polinia, Diccionario Merriam Webster
  4. ^ Francisco, Diana; Eayrs, Clara; Cuesta, Juan; Holanda, David (2019). "Ciclones polares en el origen de la reaparición de Maud Rise Polynya en el invierno austral de 2017". Revista de investigación geofísica: atmósferas . 124 (10): 5251–5267. Código Bib : 2019JGRD..124.5251F. doi :10.1029/2019JD030618. ISSN  2169-8996. S2CID  149497432.
  5. ^ Weddell Polynya, 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 modelado y observaciones satelitales e in situ". Revista de investigación geofísica: océanos . 109 (C10): C10008. Código Bib : 2004JGRC..10910008S. doi :10.1029/2004jc002384. ISSN  2156-2202.
  7. ^ Francisco, Diana; Eayrs, Clara; Cuesta, Juan; Holanda, David (24 de abril de 2019). "Ciclones polares en el origen de la reaparición de Maud Rise Polynya en el invierno austral de 2017". Revista de investigación geofísica: atmósferas . 124 (10): 5251–5267. Código Bib : 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 aguas profundas del Atlántico norte". Revista de investigación geofísica: océanos . 113 (C5): C05027. Código Bib : 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 para las polinias costeras antárticas". Cartas de investigación geofísica . 35 (7): L07606. Código Bib : 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; Herráiz-Borreguero, Laura (2013). "Producción de agua del fondo antártico por intensa formación de hielo marino en la polinia del Cabo Darnley". Geociencia de la naturaleza . 6 (3): 235–240. Código Bib : 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; Herráiz-Borreguero, Laura (2013). "Producción de agua del fondo antártico por intensa formación de hielo marino en la polinia del Cabo Darnley". Geociencia de la naturaleza . 6 (3): 235–240. Código Bib : 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 la Wayback Machine.
  13. ^ abcd Earth Science Data Systems, NASA (15 de marzo de 1995). "Datos terrestres". Datos terrestres . Consultado el 6 de octubre de 2022 .
  14. ^ Tremblay, J.-E.; Smith, WO (1 de enero de 2007). Smith, WO; Barbero, DG (eds.). "Capítulo 8 Producción primaria y dinámica de nutrientes en Polynyas". Serie Oceanografía de Elsevier . Polynyas: ventanas al mundo. Elsevier. 74 : 239–269. doi :10.1016/S0422-9894(06)74008-9. ISBN 9780444529527. Consultado el 6 de octubre de 2022 .
  15. ^ Jena, Babula; Narayana Pillai, Anilkumar (11 de diciembre de 2019). "Observaciones por satélite de nuevas floraciones de fitoplancton en Maud Rise Polynya, Océano Austral". Las discusiones sobre la criosfera . 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 dentro de 37 sistemas de polinia costera antártica". Revista de investigaciones geofísicas . 108 (C8): 3271. Código bibliográfico : 2003JGRC..108.3271A. doi :10.1029/2002JC001739. ISSN  0148-0227.
  17. ^ "Pingüinos en latitudes altas". NZETC. 12 de junio de 2014.
  18. ^ Labrousse, Sara; Williams, chico; Tamura, Takeshi; Bestley, Sophie; Sallée, Jean-Baptiste; Fraser, Alexander D.; Sumner, Michael; Roquet, Fabien; Heera, Karine; Picard, Bautista; Guinet, Christophe; Harcourt, Robert; McMahon, Clive; Hindell, Mark A.; Charrassin, Jean-Benoit (16 de febrero de 2018). "Polinias costeras: oasis invernales para elefantes marinos del sur subadultos en la Antártida oriental". Informes científicos . 8 (1): 3183. Código bibliográfico : 2018NatSR...8.3183L. doi :10.1038/s41598-018-21388-9. ISSN  2045-2322. PMC 5816617 . PMID  29453356. 
  19. ^ abc Hastrup, Kirsten; Mosbech, Anders; Grønnow, Bjarne (1 de marzo de 2018). "Presentación del agua del norte: historias de exploración, dinámica del hielo, recursos vivos y asentamientos humanos en la región de Thule". Ambio . 47 (Suplemento 2): 162–174. Código Bib :2018Ambio..47S.162H. doi :10.1007/s13280-018-1030-2. ISSN  0044-7447. PMC 5963564 . PMID  29516442. 
  20. ^ "Qaanaaq". Visita Groenlandia . Consultado el 6 de octubre de 2022 .
  21. ^ Cuentos de un submarino de la guerra fría por Dan Summitt, 2004.

enlaces externos