Un poderoso impulsor del clima mundial
El Niño es un patrón climático prominente y natural caracterizado por un calentamiento significativo de las temperaturas de la superficie del mar en el centro y el este del Océano Pacífico tropical. Es la fase cálida de un fenómeno cíclico más amplio conocido como El Niño-Oscilación del Sur (ENOS). El ENOS representa la fuente más importante de variabilidad interanual de los patrones climáticos en todo el planeta, e influye en el clima, los ecosistemas y las economías mucho más allá de la cuenca del Pacífico.
Históricamente, el término "El Niño" era utilizado por los pescadores de las costas de Perú y Ecuador para describir una corriente oceánica cálida que solía aparecer hacia diciembre. Su llegada solía coincidir con malas condiciones para la pesca. Con el tiempo, los científicos reconocieron que este calentamiento local formaba parte de una fluctuación oceánica y atmosférica mucho mayor e interconectada, con amplias repercusiones mundiales, y adoptaron el término "El Niño" para referirse a la fase cálida de esta oscilación.
La mecánica de El Niño: Un sistema océano-atmósfera acoplado
El comportamiento de El Niño está fundamentalmente ligado a la interacción dinámica entre el Océano Pacífico y la atmósfera. Para entender El Niño, es útil considerar primero las condiciones típicas del Pacífico tropical.
En condiciones neutras (no ENSO) o de La Niña:
- Vientos alisios: Predominan los fuertes vientos alisios del este, que soplan constantemente desde la región de altas presiones sobre el Pacífico oriental hacia la región de bajas presiones sobre el Pacífico occidental, más cálido.
- Distribución del calor oceánico: Estos fuertes vientos empujan grandes cantidades de agua cálida superficial hacia el oeste. Esto hace que la capa superficial cálida (capa mixta) se profundice en el Pacífico occidental, mientras que en el Pacífico oriental, el agua superficial cálida se aleja, permitiendo que el agua más fría y profunda suba a la superficie - un proceso llamado afloramiento. Esto crea una diferencia significativa en las temperaturas de la superficie del mar (TSM) en todo el Pacífico tropical, con aguas mucho más cálidas en el oeste (cerca de Indonesia y Australia) y aguas más frías en el este (cerca de América del Sur). El nivel del mar también suele ser más alto en el Pacífico occidental debido a esta acumulación de agua caliente.
- Convección atmosférica: Las aguas más cálidas del Pacífico occidental favorecen la evaporación y la convección atmosférica (aire ascendente), lo que provoca frecuentes tormentas y lluvias torrenciales en esta región.
- Circulación de Walker: Este gradiente de temperatura y presión impulsa una célula de circulación atmosférica a gran escala conocida como Circulación Walker. El aire se eleva sobre el Pacífico occidental, cálido y de baja presión, fluye hacia el este a gran altitud, se hunde sobre el Pacífico oriental, más frío y de alta presión, y regresa hacia el oeste cerca de la superficie en forma de vientos alisios.
Durante un fenómeno de El Niño:
- Debilitamiento de los vientos alisios: El sello distintivo de El Niño es un debilitamiento significativo y sostenido, o incluso la inversión, de los vientos alisios del este en el Pacífico tropical central y oriental.
- Desplazamiento del agua cálida: Al reducirse la tensión del viento, el agua cálida que antes se acumulaba en el Pacífico occidental comienza a desplazarse hacia el este a lo largo del ecuador. Este movimiento suele ir asociado a ondas oceánicas (concretamente ondas Kelvin) que se propagan hacia el este por debajo de la superficie, profundizando la capa mixta cálida y suprimiendo el afloramiento de agua fría en el Pacífico oriental.
- Gradiente de temperatura alterado: A medida que las aguas cálidas se extienden hacia el este, el fuerte gradiente este-oeste de la TSM a través del Pacífico tropical se reduce significativamente o incluso se invierte. El Pacífico oriental y central se calienta mucho más que la media, mientras que el extremo occidental puede enfriarse ligeramente.
- Desplazamiento de la convección: La región de aguas más cálidas y, por tanto, la principal zona de convección atmosférica y actividad tormentosa se desplaza hacia el este desde el Pacífico occidental hacia el Pacífico central o incluso oriental. Este desplazamiento es crítico, ya que modifica la distribución de la energía en la atmósfera.
- Interrupción de la circulación de Walker: El desplazamiento hacia el este del aire ascendente y el debilitamiento del gradiente de presión este-oeste hacen que la célula de la Circulación Walker se debilite, se aplane o se desplace hacia el este. El patrón típico de aire ascendente en el oeste y aire descendente en el este se altera fundamentalmente.
Repercusiones meteorológicas y climáticas mundiales de El Niño
La redistribución masiva de calor en el Pacífico ecuatorial y los consiguientes cambios en la circulación atmosférica durante El Niño tienen efectos dominó que influyen en los patrones meteorológicos y climáticos de todo el planeta, un fenómeno conocido como teleconexiones.
- Cambios en las precipitaciones:
- Aumento de las precipitaciones e inundaciones: Las regiones cercanas a la zona de convección desplazada hacia el este, como las costas ecuatoriales de Ecuador y Perú, las partes septentrionales de Sudamérica y, a menudo, el sur de Estados Unidos durante el invierno, tienden a recibir precipitaciones superiores a la media, lo que a veces provoca graves inundaciones.
- Sequía y sequedad: Las zonas que suelen estar bajo la influencia del aire ascendente en el Pacífico occidental (como Indonesia, Australia y partes del sudeste asiático) o bajo la influencia del aire descendente en otros lugares (partes de la India, el sur de África y el noreste de Brasil) suelen experimentar condiciones de sequía y sequías significativas, lo que aumenta el riesgo de incendios forestales y afecta a la agricultura.
- Anomalías de temperatura:
- Los años de El Niño se asocian a menudo con temperaturas medias mundiales más elevadas, ya que la gran cantidad de calor liberada por las aguas más cálidas del Pacífico oriental a la atmósfera contribuye significativamente al balance térmico mundial.
- A escala regional, El Niño puede provocar temperaturas más cálidas de lo normal en muchas zonas, incluidas partes del norte de Estados Unidos y Canadá durante el invierno, y un posible aumento de las olas de calor en otros lugares.
- Actividad ciclónica tropical:
- Cuenca atlántica: El Niño suele suprimir la actividad ciclónica en el océano Atlántico. La alteración de la circulación atmosférica aumenta la cizalladura vertical del viento en la principal región de desarrollo tropical, lo que dificulta que las tormentas se organicen en huracanes.
- cuenca del Pacífico: Por el contrario, El Niño suele potenciar la actividad ciclónica tropical en las cuencas del Pacífico oriental y central, ya que las aguas más cálidas proporcionan más energía y las condiciones atmosféricas se vuelven más favorables para la formación de tormentas.
- Impactos en los ecosistemas marinos:
- A lo largo de la costa occidental de Sudamérica, la supresión del afloramiento de agua fría durante El Niño reduce drásticamente el suministro de nutrientes desde el océano profundo a la superficie. Esto afecta al fitoplancton, la base de la red trófica marina, provocando el declive de las poblaciones de peces (como las anchoas) y afectando a las pesquerías locales y a las poblaciones de aves que dependen de estos peces.
El bucle de retroalimentación de Bjerknes: Alimentar la oscilación
Aunque los ligeros cambios iniciales pueden perturbar el sistema, el bucle de retroalimentación positiva conocido como retroalimentación de Bjerknes, que debe su nombre al meteorólogo Jacob Bjerknes, quien describió por primera vez la conexión entre El Niño y la Oscilación Austral, es clave para el crecimiento y mantenimiento de los fenómenos de El Niño. Ilustra cómo el océano y la atmósfera se refuerzan mutuamente:
- Anomalía inicial: Se produce un ligero debilitamiento de los alisios (quizás debido a variaciones atmosféricas aleatorias).
- Respuesta oceánica: El debilitamiento de los vientos reduce el empuje hacia el oeste de la superficie oceánica. El agua cálida acumulada en el oeste se desplaza hacia el este y la termoclina (el límite entre el agua cálida superficial y el agua fría profunda) se hace más profunda en el este y menos profunda en el oeste. Se suprime el afloramiento de agua fría en el este.
- Anomalía de la TSM: El desplazamiento hacia el este de las aguas cálidas y la supresión del afloramiento hacen que las temperaturas de la superficie del mar en el Pacífico central y oriental aumenten significativamente por encima de lo normal.
- Respuesta atmosférica a las TSM: Las TSM más cálidas en el este provocan un aumento de la evaporación, la convección y un desplazamiento de la zona de baja presión atmosférica hacia el este.
- Respuesta de los vientos a la presión: El desplazamiento hacia el este del patrón de presión atmosférica debilita aún más los alisios (o incluso hace que se inviertan) porque se reduce el gradiente de presión que los impulsa.
Este ciclo (Vientos debilitados→El agua caliente se desplaza hacia el este/supresión del afloramiento→El Pacífico oriental se calienta→La convección se desplaza hacia el este→El gradiente de presión se debilita→Vientos aún más debilitados) es un bucle de retroalimentación positiva. Cada paso refuerza el anterior, permitiendo que las pequeñas anomalías iniciales se conviertan en un fenómeno de El Niño a gran escala.
La retroalimentación de Bjerknes es crucial para la intensificación de El Niño. Sin embargo, acaba siendo superada por otros procesos, entre ellos la reflexión de las ondas oceánicas (como las ondas de Rossby procedentes del límite occidental) que contribuyen a rebajar la termoclina en el este y a poner fin a la fase cálida.
Esto puede conducir a veces a una transición hacia la fase fría del ENOS, La Niña, en la que prevalecen las condiciones oceánicas y atmosféricas opuestas, y la Circulación de Walker es más fuerte de lo normal.
Por qué es crucial entender El Niño
Dada su gran influencia, vigilar y comprender El Niño es vital para las sociedades de todo el mundo. La capacidad de predecir el inicio y la intensidad de los fenómenos de El Niño permite mejorar la preparación en sectores vulnerables a la variabilidad climática, como la agricultura, la gestión de los recursos hídricos, la reducción del riesgo de catástrofes y la salud pública.
Aunque El Niño forma parte natural del sistema climático, las investigaciones en curso estudian cómo el cambio climático podría influir en las características, frecuencia o intensidad de los fenómenos ENOS en el futuro, lo que hace que la vigilancia y el estudio científico continuos de este poderoso fenómeno sean más importantes que nunca.
