Rompiendo Las Olas Bajo El Agua Causa La Mezcla En El Océano Profundo

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Las enormes olas submarinas o internas se rompen en las profundidades del océano y causan una mezcla significativa de las aguas oceánicas, lo que ayuda a informar mejor los modelos de la circulación oceánica global y el cambio climático.

Los investigadores afirman que el caos de las olas de rascacielos que rompen bajo el agua ha sido capturado por primera vez.

La turbulencia de estas olas puede generar miles de veces más mezcla en el océano profundo de lo que se pensaba y, a su vez, puede requerir un replanteamiento crítico de los modelos globales del clima y los océanos, los científicos que observaron el fenómeno agregado.

Las olas en la superficie del océano generalmente solo pueden crecer hasta una docena de pies de altura como máximo antes de colapsar, porque el agua es mucho más pesada que el aire. Sin embargo, las olas bajo el agua están formadas por aguas profundas, frías y densas que se elevan hacia capas de aguas menos profundas, más cálidas y más livianas, y por lo tanto, pueden alcanzar tamaños titánicos.

"Estas olas pueden alcanzar grandes tamaños de aproximadamente 200 metros [650 pies], es más alto que un edificio de 60 pisos", dijo el investigador Matthew Alford, oceanógrafo de la Universidad de Washington, a OurSampiencePlanet de WordsSideKick.com. [Infografía: la montaña más alta hasta la zanja más profunda del océano]

(Pero no tengas ninguna idea, surfistas, estas olas no son del tipo para colgar diez.

"Sería realmente aburrido", dijo Alford, que es un surfista. "Las olas pueden tardar una hora en romperse, y creo que la mayoría de los surfistas no van a esperar tanto tiempo por una ola".

Como 35 rios amazónicos

Se cree que estas gigantescas "ondas internas" desempeñan un papel crucial en la mezcla de calor y productos químicos a través de las capas del océano que normalmente nunca se mezclan, factores clave que los modelos globales del océano y el clima deben tener en cuenta.

"Los modelos climáticos son realmente sensibles, no solo a la cantidad de turbulencia que existe en las profundidades del océano, sino a dónde está", dijo Alford en un comunicado.

Relativamente poco se sabe acerca de la turbulencia en las profundidades del océano. Para obtener más información, Alford dirigió una expedición de siete semanas en 2012 al Paso de Samoa, una brecha de 25 millas (40 kilómetros) en una enorme cordillera submarina al noreste de Samoa a casi 3 millas (5 km) por debajo de la superficie del océano. Una tremenda cantidad de agua trata de fluir hacia el norte a través de este canal: 210 millones de pies cúbicos (6 millones de metros cúbicos) de agua por segundo, igual al flujo de unos 35 ríos del Amazonas.

"Este lugar extraordinario es un lugar muy, muy importante cuando se trata de la circulación del agua en el océano", dijo Alford. "Casi toda el agua que se mueve hacia el norte a lo largo del lecho marino en todo el Océano Pacífico Sur se canaliza a través de esta ranura increíblemente estrecha en esta cordillera submarina. A medida que el agua se exprime a través del espacio, el flujo se acelera y se vuelve muy energético, generando enormes olas".

En la década de 1990, una importante expedición midió las corrientes a través del Paso de Samoa. Mientras que los científicos luego inferían que mucha mezcla debía ocurrir allí, carecían de los medios técnicos para medirla adecuadamente. [Video: Ondas submarinas en el pasaje de Samoa]

"Hacer estas mediciones es realmente un desafío", dijo Alford. "Necesitas instrumentos protegidos contra las increíbles presiones que se encuentran ahí abajo, y dada la increíble profundidad, puede llevar una hora y media a dos horas llevar los instrumentos allí en primer lugar".

Alford y sus colegas descubrieron que las capas de agua que fluyen a lo largo de dos crestas consecutivas forman una especie de ola muy similar a la que se ve cuando el aire pasa sobre las montañas. Estas ondas se vuelven inestables y turbulentas, y se rompen.

Los investigadores utilizaron perfiladores de turbulencia (sondas en forma de torpedo que esencialmente tienen agujas que sobresalen de sus narices) para medir el nivel de mezcla en las profundidades del océano. La forma en que las ondas desviaron esas agujas revelaron cómo el agua fluía hacia abajo.

Mezcla perdida encontrada

Alford y sus colegas descubrieron que estas olas gigantes se rompen en el Pasaje de Samoa, generando una mezcla de 1.000 a 10.000 veces mayor que la del agua circundante de movimiento lento.

"Los oceanógrafos solían hablar sobre el llamado problema de 'mezcla oscura', donde sabían que debería haber una cierta cantidad de turbulencia en las profundidades del océano, y cada vez que hacían una medición, observaban una décima parte de eso". Dijo Alford. "Encontramos que hay cargas y cargas de turbulencia en el Paso de Samoa, y las mediciones detalladas muestran que se debe a la ruptura de las olas".

Los investigadores dejaron instrumentos para registrar mediciones a largo plazo. Partirán en otra expedición en enero de 2014 para recolectar estos instrumentos y mapear las corrientes que fluyen a través de varias brechas en el intrincado canal.

El Paso de Samoa es un cuello de botella clave para la circulación en el océano más grande del mundo que mezcla grandes cantidades de agua, pero procesos similares ocurren en otros lugares, dijo Alford. Un mejor conocimiento de la mezcla en el océano profundo podría ayudar a simular mejor las corrientes globales.

"Creemos que las ondas internas conducen a una gran cantidad de turbulencias en los océanos, y los modelos climáticos son sensibles a dónde se encuentran las turbulencias en los océanos", dijo Alford. "Las ondas internas ahora son realmente un área activa de investigación. Los científicos están tratando de identificar las fuentes de las ondas internas en todo el mundo, a dónde van, a dónde terminan rompiendo".

Los científicos detallaron sus hallazgos en línea el 3 de septiembre en la revista Geophysical Research Letters.

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Suplemento De Vídeo: Cómo pintar una ola de mar al óleo - Tutorial narrado.




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