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El estudio, publicado en Nature Geoscience, reúne observaciones, simulaciones de modelos y datos paleoclimáticos para analizar los cambios en el clima del Atlántico Norte durante los últimos 1.200 años. Los autores descubren que el anticilón de las Azores -que denominan "guardián" de las precipitaciones europeas- se ha expandido a medida que el planeta se ha calentado.

Los inviernos con un anticiclón en las Azores "extremadamente extenso" están relacionados con condiciones invernales más secas en el Mediterráneo y más húmedas en el Reino Unido. Según el estudio, estos extremos se han hecho más frecuentes desde la revolución industrial, pasando de un invierno extremo cada 10 años en el periodo preindustrial a uno cada cuatro años en el siglo XXI.

A medida que el anticiclón de las Azores siga expandiéndose, la desecación se intensificará en España y Portugal. Los autores advierten que la región sufrirá un descenso del 10-20% en las precipitaciones invernales durante el próximo siglo, lo que hará que la agricultura de la región sea "una de las más vulnerables de Europa".

El estudio describe la expansión del anticiclón de las Azores "sin precedentes en los últimos 1.200 años". Sin embargo, un científico que no ha participado en la investigación dice a Carbon Brief que no todos los modelos climáticos utilizados en el estudio apoyan esta conclusión.

El guardián de las precipitaciones

Europa tiene una gran variedad de climas. La mayor parte del continente -incluido el Reino Unido y gran parte de la Europa continental- se caracteriza por temperaturas moderadas y condiciones de humedad durante todo el año. Por su parte, el sur de Europa tiene un clima mediterráneo de veranos cálidos y secos e inviernos frescos y húmedos.

Sin embargo, en las últimas décadas, estos climas han experimentado un cambio. Según el estudio, las precipitaciones invernales en el Mediterráneo occidental han disminuido en las últimas décadas entre 5 y 10 mm al año. Para el año 2100, se espera un descenso adicional del 10-20% en las precipitaciones invernales, con graves consecuencias para la agricultura en países como España y Portugal. Mientras tanto, en el Reino Unido los inviernos son más húmedos.

Para analizar la razón de los recientes cambios en las precipitaciones de Europa occidental, los autores del estudio se han centrado las altas presiones en el Atlántico Norte, en el archipiélago de las Azores, al oeste de Portugal.

Formada por el aire que desciende en los subtrópicos, el anticiclón de las Azores hace que los vientos fluyan en el sentido de las agujas del reloj alrededor del norte de África, la costa oriental de Estados Unidos y Europa occidental. Los vientos del oeste que atraviesan el Atlántico Norte recogen la humedad y la atraen sobre Europa, donde cae en forma de lluvia.

El tamaño y la intensidad del anticiclón de las Azores cambian de año en año, impulsando las variaciones en los niveles de precipitación sobre el continente. Por ello, el estudio se refiere al sistema como un "guardián de las precipitaciones" sobre Europa.

La Dra. Caroline Ummenhofer, oceanógrafa física de la Institución Oceanográfica de Woods Hole, en Estados Unidos, es una de las autoras del estudio. La Dra. Ummenhofer explica que el anticiclón de las Azores es "una característica climática muy importante en el Atlántico Norte", y añade que "empuja los sistemas atmosféricos de viento y lluvia hacia el norte", provocando la desecación en España y Portugal y condiciones más húmedas en el Reino Unido.

Para determinar los cambios históricos en el anticiclón de las Azores, los autores comparan la presión a nivel del mar -la presión atmosférica a nivel del mar- en el Atlántico Norte en un invierno determinado con la media a largo plazo. Si la presión a nivel del mar supera un determinado umbral, los autores definen el evento de la alta presión en las Azores como "extremo".

Para demostrar cómo la alta presión de las Azores puede influir en el clima del Atlántico Norte, los autores simulan las precipitaciones y la presión a nivel del mar en un invierno con alta presión de las Azores "extrema" utilizando un grupo de modelos.

Los gráficos siguientes muestran las precipitaciones (izquierda) y la presión a nivel del mar (derecha) durante un invierno con una alta presión en las Azores "extrema". El sombreado verde muestra las mayores precipitaciones en el Reino Unido, mientras que el sombreado marrón muestra las menores precipitaciones en Portugal y España. El sombreado rojo y azul muestra la presión a nivel del mar alta y baja, respectivamente, y las flechas muestran la dirección del transporte de la humedad.

Precipitación (izquierda) y presión a nivel del mar (derecha) durante un invierno con una alta presión "extremadamente grande" en las Azores. Las flechas muestran la dirección del transporte de la humedad. Fuente: Cresswell-Clay et al (2022).

Los autores encuentran que un evento de alta "extrema" en las Azores trae alrededor de 35,3 mm por mes menos de precipitación a la costa occidental de la Península Ibérica - una reducción de alrededor de un tercio.

Una extensión sin precedentes

Los autores investigan cómo ha cambiado la alta presión en las Azores en el último milenio combinando tres líneas: utilizan modelos climáticos para simular los cambios en las condiciones climáticas desde el año 850, observaciones de la presión del nivel del mar y las precipitaciones para determinar el clima en las últimas décadas.

Para verificar los niveles de precipitación de hace un milenio -antes de que se recogieran datos observados-, los autores recurren a datos paleoclimáticos extraídos de las estalagmitas de la cueva de Buraca Gloriosa (Portugal). Las estalagmitas se forman durante largos periodos de tiempo a partir de la acumulación de depósitos minerales -principalmente carbonato cálcico- arrastrados por las aguas subterráneas que se filtran a través de la roca.

Estalagmitas y estalactitas en el interior de la cueva de Grutas da Moeda (Portugal). Mérito: Marc-Philipp Keller / Alamy Stock Photo.

Ummenhofer explica que la química de los carbonatos de las estalagmitas varía en función de las condiciones ambientales, por lo que los científicos pueden observar el registro de isótopos de carbono a lo largo de la estalagmita para determinar los niveles históricos de precipitaciones. Añade que, "afortunadamente", la cueva de Buraca Gloriosa está "situada justo en la zona en la que se experimenta la alta desecación en las Azores".

Los autores consideran que las tres líneas de evidencia concuerdan bien entre sí sobre los cambios pasados en el Atlántico Norte.

Los gráficos siguientes muestran los cambios en la frecuencia (arriba) y el área (abajo) de la alta presión de las Azores durante el último milenio. En el gráfico superior, la línea roja muestra el número de inviernos con una alta extrema en las Azores, medido en una franja de 100 años. Los modelos individuales se muestran en gris y los eventos extremos individuales se muestran con triángulos. En el gráfico inferior, las barras grises muestran el tamaño de la alta de las Azores en las épocas preindustrial (gris) e industrial (rojo). Cuanto más grandes sean las barras a la derecha del gráfico, mayor será la frecuencia de los sistemas de alta de las Azores con una gran superficie.

El número de inviernos con altas presiones extremadamente grandes en una banda de 100 años (línea roja), las ejecuciones individuales del modelo (gris) y los eventos extremos individuales (triángulos rojos). Fuente: Cresswell-Clay et al (2022).

Los autores descubren que el tamaño y el número de máximas invernales "extremas" en la presión de las Azores ha "aumentado significativamente", pasando de una cada 10 años en el periodo preindustrial a una cada cuatro años en el siglo XXI.

El título del estudio describe esta expansión del anticiclón de las Azores "sin precedentes en los últimos 1.200 años". Sin embargo, el Dr. Jacob Scheff -profesor adjunto de la Universidad de Carolina del Norte, Charlotte, que no participó en el estudio- cuestiona esta afirmación:

    "Aunque este estudio es de gran interés, en realidad no demuestra que la expansión de la alta presión de las Azores en el mundo real no tenga precedentes en los últimos 1.200 años. En cambio, muestra que en un modelo climático concreto, la expansión no tiene precedentes en los últimos 1.200 años en la mayoría de las simulaciones".

Como no todos los modelos utilizados en el estudio apoyan esta conclusión, Scheff advierte que "la afirmación del título no está justificada por el estudio".

Los autores también exploran los cambios en el anticiclón de las Azores desde 1950 utilizando observaciones de la presión del nivel del mar y de las precipitaciones para comparar su tamaño medio en 1950-79 y en 1980-2007. Esto se muestra en los mapas siguientes.

El sombreado marrón indica una disminución de las precipitaciones a lo largo del tiempo, mientras que el verde indica un aumento. El azul y el rojo representan la disminución y el aumento de la presión al nivel del mar, respectivamente.  El recuadro discontinuo muestra la zona considerada en este estudio. La estrella muestra el emplazamiento de la cueva de Buraca Gloriosa. Las letras "H" y "L" corresponden a dos sistemas de presión sobre el Océano Atlántico: la alta presión de las Azores y la "baja de Islandia", una zona de bajas presiones situada entre Islandia y el sur de Groenlandia.

Cambios en las precipitaciones del Atlántico Norte y en la presión a nivel del mar entre 1950-79 y 1980-2007, utilizando las observaciones de HadSLP2 y GPCC. Fuente: Cresswell-Clay et al (2022).

Las precipitaciones invernales sobre el Mediterráneo occidental han disminuido en las últimas décadas entre 5 y 10 mm al año, según muestra el gráfico. Mientras tanto, en el Reino Unido se observa una tendencia al aumento de las precipitaciones.

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 Image Credit: NASA, CSA, equipo FGS

Hoy, 12 de Julio, aparecerá la publicación de las primeras imágenes de calidad científica del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, pero ¿cómo encuentra y fija el observatorio sus objetivos? El sensor de guía fina (FGS) de Webb, desarrollado por la Agencia Espacial Canadiense, fue diseñado para poder llevar a cabo este objetivo. Recientemente, capturó una vista de estrellas y galaxias que ofrece una visión tentadora de lo que revelarán los instrumentos científicos del telescopio en las próximas semanas, meses y años.

FGS siempre ha sido capaz de capturar imágenes, pero su objetivo principal es permitir mediciones científicas precisas e imágenes con precisión apuntando a un objetivo. Cuando captura imágenes, normalmente no se guardan: dado el ancho de banda de comunicaciones limitado entre L2 y la Tierra, Webb solo envía datos de hasta dos instrumentos científicos a la vez. Pero durante la prueba de estabilidad de una semana en mayo, se le ocurrió al equipo que podían conservar las imágenes que se estaban capturando porque había ancho de banda de transferencia de datos disponible.

La imagen de prueba de ingeniería, producida durante una prueba de estabilidad térmica a mediados de mayo, tiene algunas cualidades burdas. No se optimizó para ser una observación científica, sino que se tomaron los datos para probar lo bien que el telescopio podía permanecer fijo en un objetivo, pero sí deja ver el poder del telescopio. Las estrellas brillantes se destacan con sus seis picos de difracción, largos y claramente definidos, un efecto debido a los segmentos de espejo de seis lados de Webb. Más allá de las estrellas, las galaxias ocupan casi todo el fondo.

El resultado, utilizando 72 exposiciones durante 32 horas, se encuentra entre las imágenes más profundas del universo jamás tomadas, según los científicos de Webb. Cuando la apertura de FGS está abierta, no utiliza filtros de color como los otros instrumentos científicos, lo que significa que es imposible estudiar la edad de las galaxias en esta imagen con el rigor necesario para el análisis científico. Pero, incluso al capturar imágenes no planificadas durante una prueba, FGS es capaz de producir impresionantes vistas del cosmos.

En esta imagen, la imagen FGS se adquirió en paralelo con imágenes NIRCam de la estrella HD147980 durante un período de 8 días a principios de Mayo. Esta imagen representa 32 horas de tiempo de exposición en varios puntos superpuestos del canal Guider 2. Las observaciones no fueron optimizadas para la detección de objetos débiles, pero sin embargo la imagen captura objetos extremadamente débiles y es, por ahora, la imagen más profunda del cielo infrarrojo. La respuesta de longitud de onda sin filtrar del guía, de 0,6 a 5 micrómetros, ayuda a proporcionar esta sensibilidad extrema. La imagen es monocromática y se muestra en falso color con blanco-amarillo-naranja-rojo que representa la progresión de más brillante a más tenue. La estrella brillante (de magnitud 9,3) en el borde derecho es 2MASS 16235798 + 2826079. Solo hay un puñado de estrellas en esta imagen, que se distinguen por sus picos de difracción. El resto de los objetos son miles de galaxias tenues, algunas en el universo cercano, pero muchas, muchas más en el universo de alto corrimiento al rojo.

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