The deep Greenland Sea is warming faster than the World Ocean

Ayer, en la página de facebook os dejaba el enlace a la nota de prensa que ha publicado el AWI (por si alguien anda perdido, AWI son las siglas del Alfred Wegener Instititute donde trabajo) en alemán a ráiz del interés despertado en distintos medios tras la publicación del artículo 'Increasing amounts of Arctic Ocean deep waters in the Greenland Sea' en la revista Geophysical Research Letters, del que os he hablado (aquí o aquí) . Se me hace raro publicar una especie de entrevista a mí misma en mi blog, pero ahí la tenéis. Creo que os será bastante fácil de entender, y si no ya sabéis click arriba en dejar un comentario y preguntad lo que queráis.

Yesterday on the facebook page, I left you the link to the press release that AWI (in case someone is lost, AWI is the acronym of the Alfred Wegener Institute where I work) has published in German due to the interest shown by different media after the publication of the article 'Increasing Amounts of Arctic Ocean deep waters in the Greenland Sea' in the scientific journal Geophysical Research Letters. I have previously told about it (here or here). It's kind of strange to post a sort of interview to myself on my blog, but there you have it. I think it will be quite easy to understand, but you know to do in case you have any question: click above 'comentarios' and ask whatever you want.

Las aguas profundas del Mar de Groenlandia se calientan más rápido que el resto del Océano.

Bremerhaven 23 de septiembre 2013. El calentamiento actual de las aguas profundas del Mar de Groenlandia es alrededor de diez veces mayor que el calentamiento medio estimado para el resto del Océano. Los científicos del Instituto Alfred Wegener  -Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina- han publicado recientemente estos resultados en la revista Geophysical Research Letters. Para su estudio, analizaron los datos de temperatura disponibles desde 1950 hasta 2010 en el Mar de Groenlandia, la cual es una zona oceánica situada justo al sur del Océano Ártico.

The deep Greenland Sea is warming faster than the World Ocean

Bremerhaven 25th September 2013. Recent warming of the Greenland Sea Deep Water is about ten times higher than warming rates estimated for the global ocean. Scientists from the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research recently published these findings in the journal Geophysical Research Letters. For their study, they analysed  temperature data from 1950 to 2010 in the abyssal Greenland Sea, which is an ocean area located just to the south of the Arctic Ocean.

Desde 1993, los oceanógrafos del Instituto Alfred Wegener (AWI) -Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina- han llevado a cabo regularmente expediciones en el Mar de Groenlandia a bordo del rompehielos Polarstern para investigar los cambios oceánicos producidos en esta región. Entre las medidas realizadas siempre se han incluido extensas mediciones de temperatura y salinidad. Para el presente estudio, los científicos del AWI han combinado estos datos a largo plazo con observaciones históricas disponibles desde el año 1950. El resultado de su análisis: En los últimos treinta años, el aumento de temperatura del agua situada entre 2.000 metros de profundidad y el fondo del Mar de Groenlandia supera los 0,3 grados centígrados. 

Since 1993, oceanographers from the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI), have carried out regularly expeditions to the Greenland Sea on board the research ice breaker Polarstern to investigate the changes in this region. The programme has always included extensive temperature and salinity measurements. For the present study, the AWI scientists have combined these long term data set with historical observations dating back to the year 1950. The result of their analysis: In the last thirty years, the water temperature between 2000 metres depth and the sea floor has risen by 0.3 degrees centigrade.

Fig.1 Mapa mostrando la situación del Mar de Groenlandia.

Fig.1 Map showing the location of the Greenland Sea. Source: Raquel Somavilla

"Este incremento de temperatura puede parecer muy pequeño, pero debe verse en relación con la gran masa de agua que se ha calentado", explica la científica del AWI y autor principal del estudio, la Dra. Raquel Somavilla Cabrillo. "Si esa cantidad de calor acumulado en los 1,5 kilometros más profundos del Mar de Groenlandia se utilizase para calentar la atmósfera por encima de Europa, la temperatura de ésta aumentaría en 4 grados centígrados. El Mar de Groenlandia es sólo una pequeña parte del Océano global. Sin embargo, el aumento observado de 0,3 grados centígrados es diez veces mayor que el calentamiento medio estimado para el resto del Océano. Por esta razón, las aguas profundas de este área y el resto de los océanos polares menos estudiados deben ser tomadas en consideración.'

La causa del calentamiento es un cambio en el delicado equilibrio de dos procesos en el Mar de Groenlandia: el enfriamiento debido a lo que se conoce como convección profunda que es un mecanismo muy eficaz de mezcla debido al fuerte enfriamiento durante los meses de invierno y el calentamiento debido a la llegada de aguas profundas relativamente cálidas (más cálidas que las del Mar del Groenlandia) desde el Océano Ártico. "Hasta la década de los 80s, el enfriamiento durante el invierno ha generado aguas lo suficientemente densas en superficie como para mezclar las aguas del Mar de Groenlandia desde la superficie hasta el fondo a través del mecanismo conocido como convección profunda", explica Raquel Somavilla. "Esta transferencia de agua fría desde la superficie hasta la parte más profunda del Mar de Groenlandia no se ha producido en los últimos 30 años. Sin embargo, las aguas profundas relativamente cálidas continúan fluyendo desde el Océano Ártico hacia el Mar de Groenlandia. El enfriamiento desde superficie y el calentamiento a través del flujo de aguas profundas desde el Ártico ya no están en equilibrio, y por lo tanto la temperatura del Mar de Groenlandia aumenta progresivamente más y más’. 

This sounds like a small number, but we need to see this in relation to the large mass of water that has been warmed’ says the AWI scientist and lead author of the study, Dr. Raquel Somavilla Cabrillo. ‘The amount of heat accumulated within the lowest 1.5 kilometres in the abyssal Greenland Sea would warm the atmosphere above Europe by 4 degrees centigrade.  The Greenland Sea is just a small part of the global ocean. However, the observed increase of 0.3 degrees in the deep Greenland Sea is ten times higher than the temperature increase in the global ocean on average. For this reason, this area and the remaining less studied polar oceans need to be taken into consideration’. 

The cause of the warming is a change in the subtle interplay of two processes in the Greenland Sea: the cooling by deep convection of very cold surface waters in winter and the warming by the import of relatively warm deep waters from the interior Arctic Ocean.  “Until the early 1980s, the central Greenland Sea has been mixed from the top to the bottom by winter cooling at the surface making waters dense enough to reach the sea floor” explains Somavilla. “This transfer of cold water from the top to the bottom has not occurred in the last 30 years. However, relatively warm water continues to flow from the deep Arctic Ocean into the Greenland Sea. Cooling from above and warming through inflow are no longer balanced, and thus the Greenland Sea is progressively becoming warmer and warmer.” 

Fig. 2. Temperatura media (°C) desde 2000 m de profundidad hasta el fondo del Mar de Groenlandia (74-76°N, 0-6°W) desde 1950 a 2009 (línea roja). La zona sombreada muestra el rango de temperatura existente desde 2000 metros de profundidad (límite superior (más cálido)) hasta el fondo (límite inferior (más frío)).

Fig. 2. Mean temperature (°C) from 2000 m to the bottom in the central Greenland Sea (74-76°N, 0-6°W) from 1950 to 2009 (red line). The shading shows the range of temperature from 2000 m (warmer limit) to the bottom (colder limit). Source: Raquel Somavilla

La alteración de estas condiciones de equilibrio proporcionan a los científicos AWI oportunidades únicas de investigación: "Usamos estos cambios como un experimento natural. El calentamiento nos permite calcular la cantidad de agua que fluye desde las profundidades del Ártico hacia el Mar de Groenlandia", dice la Prof. Dr. Ursula Schauer, directora del Departamento de Oceanografía del Instituto Alfred Wegener, sobre este trabajo y añade: "Estamos observando una reestructuración del Océano Ártico. Éste es un proceso muy lento, y su documentación requiere de observaciones a largo plazo.”

"Debido a su gran volumen y su inercia térmica, el océano profundo actúa como un gran almacén y regulador del calentamiento de nuestro sistema climático. Si queremos entender el papel de las profundidades del océano en este sistema, tenemos que ampliar las medidas a regiones remotas como el Ártico puesto que especialmente las regiones polares están poco estudiadas’, dice la científica del AWI Ursula Schauer. Para ello, ya ha previsto otras expediciones a bordo del Polarstern. En 2015, Ursula Schauer y su grupo vuelven al Ártico. 

These modified conditions provide AWI scientists with unique research opportunities: “We use these changes as a natural experiment. The warming allows us to calculate how much water flows from the deep central Arctic into the Greenland Sea” says Prof. Dr. Ursula Schauer, head of the Observational Oceanography Department at the Alfred Wegener Institute, about this project and adds: “We observe here a distinct restructuring of the Arctic Ocean. This is a very slow process, and its documentation requires long term observations.'

To completely understand, how the world’s oceans react to climate change, scientists need to investigate the Arctic Ocean in more detail. ‘Due to its large volume and its thermal inertia the deep ocean is a powerful heat buffer for climate warming. Especially, the polar oceans are scarcely studied. If we want to understand the role of the deep ocean in the climate system, we need to expand the measurements to remote regions like the Arctic,” AWI-scientist Schauer says. For that, she has already planned further Polarstern expeditions. In 2015, Ursula Schauer and her group will go back to the Arctic.

Reference:

Somavilla R., U. Schauer and G. Budéus: Increasing amount of Arctic Ocean deep waters in the Greenland Sea, Geophysical Research Letters, vol. 40, Pag. 4361-4366, doi: 10.1002/grl.50775, 2013 - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/grl.50775/abstract