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Datos de salinidad satelitales mejoran la predicción de la circulación marina en el Ártico

La salinidad del mar influye en la densidad del mismo, por lo que afecta a la circulación oceánica y al clima global. Los científicos han incorporado los datos de salinidad del mar obtenidos a partir de las mediciones del satélite SMOS a un modelo de predicción del Ártico.

Satélite SMOS en órbita (crédito: ESA)Investigadores del Barcelona Expert Center (BEC) del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) han podido comprobar que los datos de salinidad obtenidos por satélite mejoran la predicción de la circulación marina en el Ártico que, como en el resto del planeta, está directamente influenciada por este y otros parámetros como la temperatura.

En concreto, el equipo científico ha incorporado los datos de salinidad del mar obtenidos a partir de medidas del satélite SMOS de la Agencia Espacial Europea (ESA) al modelo de predicción ártica TOPAZ, que asimila datos in situ y es utilizado por el Centro de Previsión y Vigilancia del Ártico (ARC-MFC, por sus siglas en inglés), el servicio de monitorización y predicción del Ártico distribuido por Copernicus. Este servicio genera, entre otros, pronósticos a tiempo casi real sobre las condiciones físicas del océano y del hielo marino.

“La asimilación de los mapas de salinidad superficial del mar ha tenido un fuerte impacto en el modelo, con mejoras documentadas en los mares nórdicos, en los de Groenlandia y en el mar de Beaufort”, comentan los responsables del BEC y de TOPAZ, que confían en poder ir actualizando la serie temporal del modelo gracias a la continuación de la misión SMOS.

La salinidad, determinante en el océano

La salinidad del mar es un parámetro que depende de la precipitación, la evaporación, las descargas de los ríos y fusión de hielos, y tiene una afectación directa sobre el clima. Y es que, junto a la temperatura, determina la densidad del agua que, a su vez, gobierna la circulación oceánica global, y regula el clima de la Tierra. No obstante, medirla in situ no es fácil, y menos en zonas tan remotas y de difícil acceso como el océano Ártico, por lo que la información proporcionada por los satélites es muy valiosa.

Mapa de salinidad obtenido en el Barcelona Expert Centre (BEC)

“Normalmente, la salinidad del mar se mide in situ con sensores de conductividad, temperatura y profundidad, más conocidos como CTD -por las siglas en inglés de estos parámetros-. Estos permiten obtener la salinidad en un amplio rango de profundidades, pero solo en puntos y momentos concretos. Los satélites, en cambio, recogen datos constantemente, sean cuales sean las condiciones ambientales, e incluso en las zonas más remotas. En concreto, la salinidad la medimos mediante la teledetección pasiva de microondas, que capta la energía electromagnética que emiten las superficies y que, en el caso del océano, depende de la temperatura y la salinidad”, explica Justino Martinez, investigador del ICM-CSIC.

Datos más precisos y fiables

“La importancia en tener datos fiables y precisos de la salinidad del mar radica en el hecho de que esta influye en la densidad del mar afectando a las corrientes oceánicas. Además, es un indicador fundamental para el estudio de los cambios en los flujos de agua dulce que se han observado en algunas regiones del océano Ártico debido a la fusión del hielo, lo que puede llegar a influir en el clima global”, apunta Carolina Gabarró, otra de las investigadoras del BEC.

Los detalles de la investigación, elaborada gracias a los datos recopilados por SMOS, con el que el ICM-CSIC lleva muchos años trabajando, se recogen en un estudio publicado recientemente en la revista Earth System Science Data.

En el mismo, los autores destacan que la nueva versión del producto de salinidad, presenta una mejor resolución espacial y una mayor cobertura de la salinidad respecto a versiones anteriores del producto. Gracias a ello, se podrá abordar el estudio de zonas más cercanas a la costa, así como la desembocadura de ríos o zonas de deshielo.

La nueva versión del producto de salinidad y del modelo TOPAZ, que tiene aplicaciones en el estudio de la aportación de agua dulce, ya sea por la fusión del hielo marino y terrestre, por la aportación de ríos, o  por procesos de evaporación y precipitación, ha sido financiada por el proyecto de la Agencia Espacial Europea ARTIC+SSS. Esta iniciativa tenía como principales objetivos desarrollar nuevos algoritmos y métodos para tratar los datos de SMOS para obtener un producto de salinidad superficial del mar en el Ártico y estudiar los beneficios de la asimilación de estos datos en modelos de circulación.

“La mejora de los datos de satélite y consecuentemente, la de los modelos de circulación, es muy importante, especialmente en el escenario de crisis climática en el que nos encontramos, para entender los cambios que se están produciendo en el Ártico y para mejorar las predicciones futuras”, concluye el equipo científico.

 

Artículo de referencia

Martínez, J., Gabarró, C., Turiel, A., González-Gambau, V., Umbert, M., Hoareau, N., González-Haro, C., Olmedo, E., Arias, M., Catany, R., Bertino, L., Raj, R. P., Xie, J., Sabia, R., and Fernández, D.: Improved BEC SMOS Arctic Sea Surface Salinity product v3.1, Earth Syst. Sci. Data, 14, 307–323, https://doi.org/10.5194/essd-14-307-2022, 2022.