Revelando el origen de El Niño

El Niño, objeto de cientos de estudios científicos, notas de prensa, conversaciones de pasillo y hasta discusiones familiares, es un fenómeno tan complejo que su desarrollo depende de una serie de alteraciones oceánicas y atmosféricas y que, a la larga, terminan repercutiendo en el clima global.
En este artículo continuaremos con nuestra serie “Siguiendo las Pistas del Trópico”, centrándonos en los mecanismos relacionados con la iniciación de El Niño.

Todo comienza en una galaxia muy lejana, ah no, perdón, todo comienza en el océano Pacífico ecuatorial. En esa zona del mundo que se extiende desde Indonesia y Oceanía por el Oeste (Pacífico occidental) hasta la costa de Ecuador y Perú por el Este (Pacífico oriental), donde además sólo existen unas pequeñas islas cerca de la división entre los hemisferios norte y sur.

El Pacífico occidental es bien distinto al oriental; mientras en Indonesia y alrededores el agua de mar es muy cálida, en la costa sudamericana es más fría. Utilizaremos esta importante diferencia como punto de partida para describir un mecanismo de equilibrio llamado “mecanismo de Bjerkness” que explica el balance que hay entre el viento, la temperatura del mar, la presión atmosférica y, en general, en el sistema climático ecuatorial.

Movimiento perpetuo

La diferencia de temperatura entre la “poza cálida” del Pacífico occidental y la “lengua fría” del Pacífico oriental genera una diferencia de presión, dado que la presión disminuirá en la presencia del aire cálido en el occidente y aumentará en la zona de aire frío en el Pacífico oriental. Esta diferencia de presiones favorece una circulación persistente de viento de Este a Oeste: los vientos alisios.

Entonces, podemos ver que lo que comenzó como una “simple” diferencia de temperatura del mar, en realidad es más que eso. Y falta mucho por ver; sigamos.

Los vientos alisios son parte de una gran celda de circulación de aire en el trópico conocida como Celda de Walker, que se completa con el aire ascendente sobre Oceanía debido a la generación de tormentas – que a su vez producen abundantes precipitaciones -, y una zona de aire descendente frente a la costa sudamericana (ver más en este artículo).

Además, los vientos constantes del Este originan un empuje de agua desde el Pacífico oriental hacia el Pacífico occidental, provocando que el nivel del mar sea más alto en Oceanía que en la costa de Sudamérica. Pero como no puede haber una acumulación de agua infinita ni tampoco un vacío, esto se equilibra con un movimiento de agua en la vertical. Entonces, en el Pacífico occidental donde el nivel del agua es mayor producto del empuje, el agua tenderá a descender o hundirse para no generar una acumulación al infinito, mientras que en el Pacífico oriental, donde el nivel del agua es menor producto del empuje constante hacia el Oeste, tenderá a ascender o aflorar aguas profundas con tal de llenar esta suerte de vacío que va quedando. A esto último se le llama surgencia.

Esto quiere decir que los vientos alisios también son causantes de una circulación oceánica, lo que a su vez reforzará la diferencia de temperatura entre oriente y occidente. Esto ocurre ya que el afloramiento de agua en el Pacífico oriental es frío y provoca que la Lengua Fría se enfríe aún más. De esta manera, la diferencia en las presiones también se mantiene y, por consiguiente, los vientos alisios. Este es un mecanismo de retroalimentación que mantiene la circulación atmosférica y oceánica en el Pacífico ecuatorial.

Este es el camino

Si alguno de los elementos descritos anteriormente cambia, cambiará todo el sistema. Por ejemplo, supongamos que por alguna razón los vientos alisios se debilitan. Esto ocasionará que la surgencia en el Pacífico oriental se debilite, generando que esta zona se caliente (porque se cierra la llave del enfriamiento desde abajo). Así, la diferencia de temperatura entre oriente y occidente será menor, disminuyendo también la diferencia de presión y como resultado, se irán debilitando aún más los vientos alisios. De esta manera, el mecanismo de retroalimentación provoca que todo se altere, resultando en un calentamiento anómalo del Pacífico oriental y central, es decir, un evento El Niño.

Entonces la pregunta que habría que hacerse es ¿qué es lo que cambia primero?

Al igual que en The Mandalorian, el origen de El Niño fue algo que tomó tiempo en revelarse; al principio se conocieron los impactos y cómo funcionaba. Así, estudios recientes han demostrado que un debilitamiento en los vientos alisios suele ser el precursor de los cambios oceánico-atmosféricos que derivan en el nacimiento de El Niño. Pero no cualquier debilitamiento es suficiente, debe ser grande .

Como los vientos alisios son vientos del Este, para debilitarlos se debe producir alguna ráfaga de viento del Oeste, o como se denomina en inglés, un westerly wind burst (WWB).

Cuando se produce un WWB en el Pacífico occidental, el primero en reaccionar es el océano. Y tal como el golpe de una piedra produce una ola (onda) sobre el agua, un WWB provoca el nacimiento de una onda. Esta onda, denominada onda Kelvin(*), hundirá el agua y avanzará lentamente de Oeste a Este, generando un calentamiento del agua superficial.

Este será el comienzo de un evento de calentamiento superficial del mar reforzado por el debilitamiento de los vientos alisios, el avance de una onda oceánica, la disminución de la surgencia de aguas frías y un cambio en las presiones. Luego, la mantención del fenómeno dependerá de la transición hacia un episodio frío (algo que tratamos en este artículo) y el tipo de Niño dependerá principalmente de las presiones atmosféricas (también comentamos sobre eso acá).

Una compleja interacción

El Niño se dice que es un fenómeno climático, porque ocurre en una escala de tiempo de meses a años y afecta a todo el globo. Este fenómeno climático afecta a los sistemas atmosféricos de menor escala, al tiempo. Así, por ejemplo, en años con El Niño, la temporada de huracanes en el océano Pacífico se ve aumentada y eso generará más precipitación en algunos países y ciudades. Pero, ¿qué hay de la interacción opuesta? ¿Un huracán podría ser el comienzo de un evento El Niño?

Los WWB podrían ser provocados por la acción de un huracán en el Pacífico así como también otras oscilaciones de menor escala de tiempo que El Niño, como la Oscilación Madden-Julian.

¿Esto quiere decir que El Niño modifica al tiempo y el tiempo modifica al Niño, y luego el Niño vuelve a modificar al tiempo y así hasta que nos cansemos?. Algo así.
Un huracán podría ser el iniciador de un WWB que dé el paso inicial para formar un evento El Niño. Con El Niño presente, las aguas más cálidas del Pacífico y las condiciones atmosféricas imperantes hacen más favorable la ocurrencia de nuevos huracanes, lo que podría generar nuevos WWBs y extender la vida del evento El Niño.

En este artículo quizás no revelemos el origen de Grogu o de la Fuerza o el secreto del Mitosurio, pero les contamos un poco sobre los mecanismos que inician un evento El Niño. Es complejo, lo sabemos, pero la idea es ir armando el puzzle en conjunto con nuestras anteriores publicaciones, hasta llegar a entender el fascinante mundo que hay detrás del desarrollo de un evento El Niño y sus potenciales impactos.

Escrito por: Diego Campos. Editado por:  Juan Crespo. Periodista: Paz Galindo. Figuras: Francisca Rubina.

Notas e información utilizada en esta publicación

(*) Las ondas Kelvin oceánicas son ondas de gravedad que viajan de oeste a este y en su camino van profundizando la termoclina produciendo un efecto de calentamiento.

La termoclina es una separación en donde el agua comienza a bajar rápidamente de temperatura por debajo del agua que tiene los efectos directos de los rayos solares.

– Bjerknes, J. (1969). Atmospheric teleconnections from the equatorial Pacific. Monthly weather review, 97(3), 163-172.

– Eisenman, I., Yu, L., & Tziperman, E. (2005). Westerly wind bursts: ENSO’s tail rather than the dog?. Journal of Climate, 18(24), 5224-5238.

– Timmermann, A., An, S. I., Kug, J. S., Jin, F. F., Cai, W., Capotondi, A., … & Zhang, X. (2018). El Niño–southern oscillation complexity. Nature, 559(7715), 535-545.