Para medir el aumento de la temperatura de los océanos ligado al calentamiento global los científicos utilizan métodos basados en registros directos o indirectos. Ahora, un equipo de investigadores propone emplear las ondas sonoras generadas por terremotos submarinos como termómetro oceánico. La técnica se ha probado en una zona del Índico y confirma el aumento térmico
Si tenemos en cuenta que el volumen de agua que hay en todos los océanos del planeta alcanza los 1.332 millones de kilómetros cúbicos, no parece fácil medir si aumenta la temperatura en tanta cantidad de agua debido al calentamiento global.
Para averiguarlo los científicos utilizan varias técnicas. Como explica a El Ágora Jörn Callies, investigador de la división de Ciencias Planetarias y Geológicas del Instituto de Tecnología de California (Estados Unidos), hay métodos directos e indirectos. Los primeros consisten en medir la temperatura de la superficie del mar por satélite, hacerlo con la ayuda de las sondas CTD (que también registran la conductividad y la presión) o gracias a la red de boyas Argo.
Las técnicas indirectas miden la altura de la superficie del mar por satélite o la gravedad, y a partir de ahí se calcula la oscilación de la temperatura. “Lo más difícil es obtener un muestreo adecuado”, afirma Callies. “Para obtener una estimación precisa del calentamiento global de los océanos necesitamos un número suficiente de mediciones”, añade.
Una investigación publicada en la revista Science en la que participa el científico plantea un método de medición que complementa a los ya existentes: utilizar las ondas sonoras emitidas por los terremotos del fondo marino para medir el calentamiento de los océanos.
La técnica empleada es la termometría sísmica oceánica y no es nueva. Hace 40 años se empezó a utilizar pero su elevado coste y el uso de fuentes de sonido artificiales que podían perjudicar a la fauna marina hicieron que se abandonara. Ahora los científicos han conseguido una versión mejorada.
“Estamos usando los terremotos naturales en lugar de fuentes de sonido creadas por el hombre. Por lo tanto, nuestro método tiene la ventaja de un coste menor y sin impacto en la vida marina, además de heredar la alta precisión de la acústica oceánica activa”, describe a El Ágora Wenbo Wu, autor principal del estudio que también investiga en la división de Ciencias Planetarias y Geológicas del Instituto de Tecnología de California.
Cambios en la velocidad del sonido
Los científicos recopilaron y analizaron datos de 4.272 terremotos ocurridos en el océano Índico oriental entre diciembre de 2004 y junio de 2016. De ahí seleccionaron los relacionados con otros terremotos cercanos (situados a menos de 60 kilómetros) de ondas sísmicas similares y se quedaron con 2.047 pares.
Con estos datos pudieron crear un perfil de temperatura de toda esa cuenca marina que abarca 3.000 kilómetros. Los resultados muestran una tendencia de calentamiento en diez años que supera las estimaciones anteriores.
“La termometría sísmica oceánica es un método original y muy eficiente para poder comprender cómo se está calentando nuestro planeta y, especialmente importante, nuestros océanos”, explica a El Ágora Eulàlia Gràcia Mont, investigadora científica del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC (Barcelona), que no ha participado en la investigación
¿Cómo reflejan las ondas sonoras el aumento de la temperatura oceánica? La velocidad del sonido en el agua de mar depende de su temperatura. De este modo, los cambios en la duración del recorrido de las ondas sonoras entre una fuente y un receptor permiten inferir la temperatura media del océano a grandes distancias y en profundidad.
“Para complementar las mediciones puntuales existentes se ha introducido un método que infiere los cambios de temperatura de los océanos profundos a partir de los tiempos de recorrido de las ondas sonoras que se generan tras un evento sísmico”, señala Gràcia Mont.
En opinión del autor principal de la investigación, una de las ventajas es su coste relativamente bajo. “En este estudio utilizamos el sismómetro DGAR en Diego García [una isla del archipiélago de Chagos, en el Índico] para inferir los cambios promediados en la temperatura del océano en la sección de 3.000 kilómetros”, cuenta Wu.
Esta estación fue construida para monitorizar terremotos durante quince años. Además, al utilizar terremotos naturales, evitan cualquier impacto potencial en el ecosistema marino.
Nuevas mediciones con registros históricos
“Se trata de una investigación muy interesante en lo que se refiere al cambio climático y a los ‘gases invernadero’, de los que más del 90% son absorbidos por el océano”, valora Gràcia Mont. “La monitorización del calentamiento de los océanos sigue siendo un desafío importante”, sostiene.
En un análisis publicado en el mismo número de la revista Science, Carl Wunsch, profesor del departamento de Tierra y Ciencias Planetarias de la Universidad de Harvard (EEUU), califica el estudio como una “interesante combinación” de oceanografía física y técnicas sismológicas clásicas.
“Abre el camino hacia un sistema de observación completamente nuevo y con capacidad global”, indica el experto. Además, Wunsch plantea que los registros históricos de los terremotos podrían usarse para inferir las temperaturas del océano mucho antes de que hubiera mediciones disponibles.
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Referencia bibliográfica: W. Wu et al. “Seismic ocean thermometry”. Science 369, 17 de septiembre de 2020. DOI: 10.1126/science.abb9519.
