Pasaje de Drake

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Cuerpo de agua entre América del Sur y las Islas Shetland del Sur de la Antártida

Nave de expedición turística que navega por el Pasaje de Drake a la Antártida

El Paso de Drake (en español: Mar de Hoces) es el cuerpo de agua entre el Cabo de Hornos de América del Sur, Chile, Argentina y las Islas Shetland del Sur de la Antártida. Conecta la parte suroeste del Océano Atlántico (Mar de Scotia) con la parte sureste del Océano Pacífico y se extiende hasta el Océano Austral. El pasaje lleva el nombre del explorador y corsario inglés del siglo XVI Sir Francis Drake.

El Pasaje de Drake se considera uno de los viajes más traicioneros que pueden realizar los barcos. Las corrientes en su latitud no encuentran resistencia de ninguna masa de tierra, y las olas superan los 40 pies (12 m), de ahí su reputación como "la convergencia más poderosa de los mares".

Como el Pasaje de Drake es el paso más angosto (cuello de botella) alrededor de la Antártida, su existencia y forma influyen fuertemente en la circulación del agua alrededor de la Antártida y la circulación oceánica global, así como el clima global. La batimetría del Pasaje de Drake juega un papel importante en la mezcla global de agua oceánica.

Historia

En 1525, el navegante español Francisco de Hoces descubrió el Pasaje de Drake mientras navegaba hacia el sur desde la entrada del Estrecho de Magallanes. Por ello, el Paso de Drake se conoce como el "Mar de Hoces" en la mayoría de los mapas y fuentes españoles e hispanoamericanos.

El pasaje recibió su nombre en inglés de Sir Francis Drake durante su expedición de incursión. Después de pasar por el Estrecho de Magallanes con Marigold, Elizabeth y su buque insignia Golden Hind, Drake entró en el Océano Pacífico y fue arrastrado hacia el sur en una tempestad Marigold se perdió y Elizabeth abandonó la flota. Solo el Golden Hind de Drake entró en el pasaje. Este incidente demostró a los ingleses que había aguas abiertas al sur de América del Sur.

En 1616, el navegante holandés Willem Schouten se convirtió en el primero en navegar alrededor del Cabo de Hornos y atravesar el Pasaje de Drake.

Geografía

El Pasaje de Drake se abrió cuando la Antártida se separó de América del Sur debido a la tectónica de placas; sin embargo, hay mucho debate sobre cuándo ocurrió esto, con estimaciones que van desde hace 49 a 17 millones de años (Ma).

La apertura tuvo un efecto importante en los océanos globales debido a corrientes profundas como la Corriente Circumpolar Antártica (ACC). Esta apertura podría haber sido la causa principal de los cambios en la circulación global y el clima, así como la rápida expansión de las capas de hielo de la Antártida, porque, como la Antártida estaba rodeada por corrientes oceánicas, no podía recibir calor de las regiones más cálidas.

El pasaje de 800 kilómetros de ancho (500 mi) entre el Cabo de Hornos y la isla Livingston es el cruce más corto desde la Antártida a otra masa de tierra. A veces se considera que el límite entre los océanos Atlántico y Pacífico es una línea trazada desde el Cabo de Hornos hasta la isla Snow (130 kilómetros (81 millas) al norte de la Antártida continental), aunque la Organización Hidrográfica Internacional lo define como el meridiano que pasa por el Cabo de Hornos.: 67° 16′ W. Ambas líneas se encuentran dentro del Pasaje de Drake.

Los otros dos pasajes alrededor del extremo sur de América del Sur, el Estrecho de Magallanes y el Canal Beagle, tienen estrechos frecuentes, lo que deja poco espacio de maniobra para un barco, así como vientos impredecibles y corrientes de marea. La mayoría de los veleros prefieren el Pasaje de Drake, que es mar abierto durante cientos de millas.

Ninguna tierra importante se asienta en las latitudes del Pasaje de Drake. Esto es importante para el flujo sin obstáculos hacia el este de la Corriente Circumpolar Antártica, que transporta un gran volumen de agua a través del pasaje y alrededor de la Antártida.

El pasaje alberga ballenas, delfines y aves marinas, incluidos petreles gigantes, otros petreles, albatros y pingüinos.

Importancia en oceanografía física

La presencia del Pasaje de Drake permite conectar las tres principales cuencas oceánicas (Atlántico, Pacífico e Índico) a través de la corriente Circumpolar Antártica (ACC), la corriente oceánica más fuerte, con un transporte estimado de 100–150 Sv (Sverdrups, millones de m³/s). Este flujo es el único intercambio a gran escala que se produce entre los océanos del mundo, y el paso de Drake es el paso más estrecho de su flujo alrededor de la Antártida. Como tal, se ha realizado una cantidad significativa de investigación para comprender cómo la forma del pasaje de Drake (batimetría y ancho) afecta el clima global.

Interacciones oceánicas y climáticas

Las principales características de los campos de temperatura y salinidad del océano moderno, incluyendo la asimetría térmica global entre los hemisferios, la relativa salinidad del agua profunda formada en el hemisferio norte, y la existencia de una circulación transportadora transecuatorial, se desarrollan después de que se abra el paso del Drake.

La importancia de un Pasaje de Drake abierto se extiende más allá de las latitudes del Océano Antártico. Los Cuarenta Rugientes y los Cincuenta Furiosos soplan alrededor de la Antártida y conducen la Corriente Circumpolar Antártica (CCA). Como resultado de Ekman Transport, el agua se transporta hacia el norte desde el ACC (en el lado izquierdo mirando hacia la dirección del arroyo). Utilizando un enfoque lagrangiano, las parcelas de agua que pasan por el Pasaje de Drake pueden seguirse en su viaje por los océanos. Alrededor de 23 Sv de agua se transportan desde el Pasaje de Drake hacia el ecuador, principalmente en los océanos Atlántico y Pacífico. Este valor no está lejos del transporte de la Corriente del Golfo en el Estrecho de Florida (33 Sv), pero es un orden de magnitud inferior al transporte del ACC (100–150 Sv). El agua transportada desde el Océano Austral al Hemisferio Norte contribuye al balance de masa global y permite la circulación meridional a través de los océanos.

Varios estudios han relacionado la forma actual del Pasaje de Drake con una circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC, por sus siglas en inglés) efectiva. Se han ejecutado modelos con diferentes anchos y profundidades del Pasaje de Drake, y se han analizado los cambios consiguientes en la circulación oceánica global y la distribución de la temperatura: parece que la "cinta transportadora" de la circulación termohalina global aparece sólo en presencia de un Pasaje de Drake abierto, sujeto a la fuerza del viento. Con un Pasaje de Drake cerrado, no hay una celda de aguas profundas del Atlántico Norte (NADW) ni ACC. Con un Pasaje de Drake menos profundo, aparece un ACC débil, pero aún no hay una celda NADW.

También se ha demostrado que la distribución actual del carbono inorgánico disuelto solo puede obtenerse con un Pasaje de Drake abierto.

Con respecto a la temperatura global de la superficie, un Pasaje de Drake abierto (y suficientemente profundo) enfría el Océano Antártico y calienta las altas latitudes del Hemisferio Norte. Muchos investigadores atribuyen al aislamiento de la Antártida por el ACC (que puede fluir solo con un Pasaje de Drake abierto) la causa de la glaciación del continente y el enfriamiento global en la época del Eoceno.

Turbulencia y mezcla

La mezcla diapicnal es el proceso mediante el cual se mezclan diferentes capas de un fluido estratificado. Afecta directamente a los gradientes verticales, por lo que es de gran importancia para todos los tipos de transporte y circulación impulsados por gradientes (incluida la circulación termohalina). La mezcla impulsa la circulación termohalina global; sin una mezcla interna, el agua más fría nunca se elevaría por encima del agua más caliente y no habría circulación impulsada por la densidad (flotabilidad). Sin embargo, se cree que la mezcla en el interior de la mayor parte del océano es diez veces más débil de lo necesario para mantener la circulación global. Se ha formulado la hipótesis de que la mezcla adicional se puede atribuir a la ruptura de ondas internas (ondas Lee). Cuando un fluido estratificado alcanza un obstáculo interno, se crea una ola que eventualmente puede romperse, mezclando las capas del fluido. Se ha estimado que la difusividad diapicnal en el Pasaje de Drake es ~20 veces el valor inmediatamente al oeste en el sector del Pacífico de la Corriente Circumpolar Antártica (ACC). Gran parte de la energía que se disipa a través de la ruptura de olas internas (alrededor del 20% de la energía eólica que se deposita en el océano) se disipa en el Océano Austral.

En resumen, sin la topografía gruesa en las profundidades del Pasaje de Drake, la mezcla interna oceánica sería más débil y la circulación global se vería afectada.

La densidad (buoyancy) conduce una circulación interna sólo si la masa de agua más densa (más suave o más salada) está sobre la menos densa (enano o menos salada). En ausencia de cualquier perturbación, el fluido asume una forma estratificada. Sin diferencias de salinidad, los únicos posibles controladores de tal circulación son diferencias de temperatura vertical. Sin embargo, el agua se calienta y se enfría al mismo nivel, a saber, en la superficie del Ecuador y en la superficie de los polos. La fuerza que empuja el agua más fría sobre el agua más caliente es la mezcla interna, que es más intensa en presencia de topografía rugosa, como en el paso del Drake.

Importancia histórica en las observaciones oceanográficas

Las mediciones satelitales de las propiedades oceánicas en todo el mundo están disponibles desde la década de 1980. Antes de eso, los datos solo se podían recopilar a través de barcos oceánicos que tomaban medidas directas. La Corriente Circumpolar Antártica (ACC) ha sido (y es) estudiada haciendo transectos repetidos. América del Sur y la Península Antártica restringen el ACC en el Pasaje de Drake; la conveniencia de medir el ACC a través del pasaje radica en los límites claros de la corriente en esa franja. Incluso después de la llegada de los datos de altimetría satelital, las observaciones directas en el Pasaje de Drake no han perdido su excepcionalidad. La relativa poca profundidad y estrechez del pasaje lo hace particularmente adecuado para evaluar la validez de cantidades que cambian horizontalmente y verticalmente (como la velocidad en la teoría de Ekman).

Además, la fuerza del ACC facilita la observación de los meandros y los anillos ciclónicos de núcleo frío.