Por primera vez, investigadores de la Universidad de Rochester han cuantificado la energía de las corrientes oceánicas de más de 1.000 kilómetros. En el proceso, ellos y sus colaboradores han descubierto que la más energética es la Corriente Circumpolar Antártica, de unos 9.000 kilómetros de diámetro.

El equipo, dirigido por Hussein Aluie, profesor asociado de ingeniería mecánica, utilizó la misma técnica de grano grueso desarrollada por su laboratorio para documentar previamente la transferencia de energía en el otro extremo de la escala, durante la «matanza de remolinos» que ocurre cuando el viento interactúa con corrientes circulares temporales de agua de menos de 260 kilómetros de tamaño.

Estos nuevos resultados, informados en Nature Communications, muestran cómo la técnica de grano grueso puede proporcionar una nueva ventana para comprender la circulación oceánica en toda su complejidad multiescala, dice el autor principal Benjamin Storer, investigador asociado en el Grupo de flujo complejo y turbulencia de Aluie. Esto brinda a los investigadores la oportunidad de comprender mejor cómo funcionan las corrientes oceánicas como un moderador clave del sistema climático de la Tierra.

El equipo también incluye investigadores de la Universidad de Roma Tor Vergata, la Universidad de Liverpool y la Universidad de Princeton.

Tradicionalmente, los investigadores interesados ​​en el clima y la oceanografía han elegido cajas en el océano de 500 a 1000 kilómetros cuadrados de tamaño. Estas regiones de caja, que se suponía que representaban el océano global, luego se analizaron utilizando una técnica llamada análisis de Fourier, dice Aluie.

«El problema es que cuando eliges una caja, ya te estás limitando a analizar lo que hay en esa caja», dice Aluie. «Te pierdes todo a mayor escala.

«Lo que estamos diciendo es que no necesitamos una caja; podemos pensar fuera de la caja».

Cuando los investigadores utilizan la técnica de granularidad gruesa para «difuminar» las imágenes satelitales de los patrones de circulación global, por ejemplo, descubren que «ganamos más si nos conformamos con menos», dice Aluie. «Nos permite desentrañar estructuras de diferentes tamaños de las corrientes oceánicas de una manera sistemática».

Hace una analogía con quitarse los anteojos y luego mirar una imagen muy nítida y detallada. Parecerá estar borroso. Pero a medida que mira a través de una sucesión de anteojos cada vez más fuertes, a menudo podrá detectar varios patrones en cada paso que de otro modo estarían ocultos en los detalles.

En esencia, eso es lo que el grano grueso permite hacer a los investigadores: cuantificar varias estructuras en la corriente oceánica y su energía «desde las escalas más pequeñas y finas hasta las más grandes», dice Aluie.

Aluie le da crédito a Storer por seguir desarrollando y refinando el código; se ha publicado para que otros investigadores puedan utilizarlo.

Otros colaboradores incluyen a Michele Buzzicotti, científica investigadora de la Universidad de Roma Tor Vergata; Hemant Khatri, investigador asociado de la Universidad de Liverpool, y Stephen Griffies, científico principal de Princeton.

El apoyo para el proyecto incluyó fondos de la Fundación Nacional de Ciencias, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio y el Departamento de Energía.