Descubren cómo un proceso atmosférico impulsa olas de calor marinas extremas

Las olas de calor marinas son episodios en los que la temperatura del océano sube de forma inusual y sostenida. Este fenómeno altera el hábitat de peces, corales y otras especies. Pueden durar semanas o meses y afectan la vida marina y la actividad de quienes dependen de esos recursos. Una de las claves para entender su impacto es descubrir qué condiciones favorecen su aparición y cómo interactúan distintos factores climáticos en su desarrollo.

Una investigación publicada en Nature Communications revela que los ríos atmosféricos, grandes bandas de vapor de agua que cruzan el cielo y transportan humedad durante miles de kilómetros, influyen de manera directa en la formación y evolución de las olas de calor marinas en el Atlántico Norte y el Pacífico Norte. El estudio, realizado por especialistas de la Universidad de Duke, analiza por primera vez este vínculo a partir de datos satelitales y modelos climáticos, y aporta elementos para comprender mejor la dinámica entre la atmósfera y el océano.

Cómo los patrones del cielo afectan el calentamiento del océano

Las olas de calor marinas pueden provocar consecuencias ecológicas y económicas severas. Entre los impactos más notorios se encuentran la mortalidad masiva de peces, corales y otras especies, la alteración de hábitats claves y la disminución en la productividad de pesquerías. Estos episodios también afectan negativamente a las comunidades costeras que dependen de los recursos del mar, ya que la pérdida de biodiversidad y los cambios en la disponibilidad de especies pueden repercutir en la alimentación y en las actividades económicas locales. Además, el aumento de la temperatura del agua puede favorecer la proliferación de especies invasoras y alterar los ciclos biogeoquímicos, generando desequilibrios de largo plazo en los ecosistemas oceánicos.

Los ríos atmosféricos cumplen una función importante en la aparición y el desarrollo de las olas de calor marinas. Los investigadores analizaron datos de satélite y registros atmosféricos para rastrear estos fenómenos en el Atlántico Norte y el Pacífico Norte entre 1982 y 2023.

Así, observaron que en invierno la llegada de ríos atmosféricos suele producirse unos días antes de que el océano alcance sus temperaturas más altas, lo que sugiere que estos sistemas de vapor influyen directamente en la formación de las olas de calor marinas. En cambio, durante el verano, este vínculo se debilita porque los ríos atmosféricos aparecen con menor frecuencia antes de los máximos de temperatura del mar.

Sobre el mecanismo, la investigadora Suqiong Hu explicó que todo depende de cómo se intercambia el calor entre el aire y el mar: cuando hay un río atmosférico, suele haber más nubes, lo que enfría la superficie del océano. Sin embargo, el aire cálido y húmedo que acompaña a estos ríos puede calentar el agua. La importancia de uno u otro efecto varía según la estación y el lugar, por eso el impacto de los ríos atmosféricos no es igual todo el año.

El recorrido de los científicos para unir dos fenómenos

El equipo científico combinó imágenes de satélite, registros de buques y resultados de modelos informáticos para identificar cuándo y dónde aparecen tanto los ríos atmosféricos como las olas de calor marinas. El análisis se enfocó en el Atlántico Norte y el Pacífico Norte, fuera de la zona tropical, y abarcó el período de 1982 a 2023, ya que en estas regiones ambos fenómenos son más intensos y frecuentes.

Para detectar las olas de calor marinas, los investigadores consideraron como tales a los episodios en los que la temperatura del mar supera el valor típico para esa época del año durante al menos cinco días seguidos. En el caso de los ríos atmosféricos, emplearon métodos matemáticos que identifican las bandas de aire muy húmedo que se desplazan largas distancias por el cielo.

La investigación también examinó cómo cambia la presencia de estos ríos de humedad antes, durante y después de los episodios de calor en el mar. El resultado principal indica que en invierno, la frecuencia de ríos atmosféricos aumenta en los días previos a las olas de calor marinas. En verano, en cambio, esta relación se debilita o incluso se revierte.

Por qué prever estos eventos resulta fundamental para el futuro marino

Los resultados de este estudio ofrecen una visión novedosa sobre cómo se relacionan los fenómenos extremos del océano y la atmósfera, y qué consecuencias puede tener esto para el manejo de los recursos marinos y la planificación frente a eventos inesperados.

Según Shineng Hu, profesor de la Universidad de Duke y coautor de la investigación, las olas de calor marinas se volvieron más intensas y frecuentes debido al calentamiento global, porque el océano absorbe la mayor parte del calor extra causado por los gases de efecto invernadero. Además, los ríos atmosféricos también tienden a volverse más potentes cuando el aire es más cálido y contiene más humedad.

El trabajo destaca la importancia de incluir la relación entre estos dos fenómenos (olas de calor marinas y ríos atmosféricos) en los modelos de predicción del clima y en las estrategias para adaptarse al cambio climático. Entender cómo los ríos atmosféricos influyen en la aparición, duración e intensidad de las olas de calor en el mar puede ayudar a anticipar estos episodios y reducir su impacto sobre los ecosistemas y las comunidades costeras.