Corrientes marinas, temperatura y salinidad de las aguas cubanas; posible evolución futura

Desarrollo y discusión

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Desde el V Reporte de IPCC, emitido en 2013IPCC (2013) Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA., en el capítulo referido a los océanos (Hartman et al. 2013Hartmann, D.L. et al., (2013). Observations: Atmosphere and Surface. In: Climate Change 2013: the Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K.Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, A. J. Boschung, Nauels, Y. Xia, V. Bex, and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 159-254, doi: https://doi.org/10.1017/cbo9781107415324.008. ) se describe el incremento de la temperatura superficial oceánica (Tso) en 0.61 (0.55 a 0.67) °C entre los períodos 1850-1900 y 1986-2005. También se manifiesta que en los primeros 75 m ha habido un calentamiento acelerado de 0.11 (dentro del rango 0.09-0.13)°C por década en el período 1971-2010, con la posibilidad de que este cambio haya alcanzado profundidades de más de 700 metros entre 1957 y 2009.

En el capítulo 2 del VI reporte IPCC (Gulev et al., 2021IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896.), se expresa que los estudios paleo-climáticos muestran que desde la última glaciación, hace más de 11 mil años, nunca el calentamiento global había sido tan rápido, como el detectado desde 1971. Con respecto al reporte de 2013, se describen valores muy similares de 0,69 (0.54 a 0.79)°C, señalando que la diferencia con lo reportado en IPCC(2013)IPCC (2013) Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA., de 0.08°C, es un aporte de la obtención de nuevas observaciones.

En el Capítulo 9 (Fox-Kemper et al. 2021Fox-Kemper, B., H.T. Hewitt, C. Xiao, G. Aðalgeirsdóttir, S.S. Drijfhout, T.L. Edwards, N.R. Golledge, M. Hemer, R.E. Kopp, G. Krinner, A. Mix, D. Notz, S. Nowicki, I.S. Nurhati, L. Ruiz, J.-B. Sallée, A.B.A. Slangen, & Y. Yu. (2021). Ocean, Cryosphere and Sea Level Change. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1211-1362, doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896.011. ) del VI Reporte de IPCC, se manifiesta con gran certeza que la temperatura superficial oceánica se incrementó en 0.88°C (0.68 a 1.01)°C desde el período pre-industrial (1850-1900) hacia el período (2011-2020) y en el orden de 0.6°C (0.44 a 0.74)°C desde 1980 hasta el 2020. Se expresa que las proyecciones entre los períodos 1995-2014 y 2081-2100, para escenarios de bajas emisiones (RCP1-2.6) implican como promedio un incremento de 0.86 (0.43 a 1.47, rango más probable)°C y en el entorno de 2.89 (2.01 a 4.07, rango más probable) °C en escenarios RCP5-8.5.

Con respecto a la salinidad, en ambos reportes IPCC (2013IPCC (2013) Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA., 2021IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896.), se expresa lo mismo: se ha observado un ligero aumento de salinidad en las áreas con exceso de evaporación y una disminución en las áreas con aumentos de las lluvias, así como en las aguas subpolares por fusión de los hielos. Según Gulev et al. (2021)Gulev, S.K., P.W. Thorne, J. Ahn, F.J. Dentener, C.M. Domingues, S. Gerland, D. Gong, D.S. Kaufman, H.C. Nnamchi, J. Quaas, J.A. Rivera, S. Sathyendranath, S.L. Smith, B. Trewin, K. von Schuckmann, and R.S. Vose, 2021: Changing State of the Climate System. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 287-422, doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896.004. , se tiene la certeza de un aumento en el contraste de salinidad entre altas y bajas latitudes desde 1950 y ello ha influido en el debilitamiento de los intercambios meridionales, sobre todo el del Atlántico, identificado por su sigla en inglés, AMOC¹Se refiere al sistema de transporte en el Artlántico, consistente en el traslado de aguas cálidas de baja densidad, de sur a norte, sobre las frías y densas aguas de altas latitudes nórdicas, que se hunden y trasladan hacia el sur, como parte de la circulación global. (Atlantic Meridional Overturning Circulation), al disminuir la flotabilidad de las masas de agua procedentes de áreas de gran evaporación, como son las latitudes subtropicales del Atlántico. Desde el reporte de 2013, se señala que en el período 1950-2008, se aprecia que el contraste latitudinal ha aumentado en 0.13 psu, dentro de un intervalo de (0.08-0.17) psu. También se ha observado que en general el Atlántico es más salobre y el Pacífico, menos. En este capítulo, un gráfico del océano planetario muestra que en los años 1950-2019, se aprecia un aumento de salinidad entre (0.02-0.04) psu/década en Caribe, no hay cambio significativo en el Golfo de México y un máximo de 0.05 psu/décadas en el entorno de las Antillas Menores. Pero en ninguno de los dos documentos se refiere una cifra hacia el futuro, ni siquiera en los capítulos especialmente referidos a los océanos, manifestando que la salinidad es muy dependiente de la evaporación y de los aportes de agua fresca.

Acerca de la circulación oceánica, en los Reportes de IPCC (2013IPCC (2013) Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA., 2021IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896.) aparece señalado que durante el siglo XX no se han observado cambios importantes ni en los sistemas de corrientes marinas, ni en los giros anticiclónicos de circulación oceánica, ni en los transportes meridionales. Se considera que no hay evidencias importantes, de cambios observados en los transportes meridionales oceánicos antes del año 2000 y poco significativos en las primeras décadas del siglo XXI; no se espera una gran variación en el transporte meridional del Atlántico antes del 2100, pero todas las salidas de modelos y para todos los escenarios, indican con alta probabilidad que estos transportes pudieran ser más lentos, aunque no se espera un colapso abrupto antes de 2100.

La transportación por AMOC, es un importante factor modulador del clima, sobre todo en el hemisferio occidental, que mueve enormes volúmenes de agua. A esta circulación tributa el sistema de la corriente del Golfo, que involucra a las corrientes que circundan al territorio cubano. Frajka-Williams et al. (2019)Frajka-Williams E, Ansorge IJ, Baehr J, Bryden HL, Chidichimo MP, Cunningham SA, Danabasoglu G, Dong S, Donohue KA, Elipot S, Heimbach P, Holliday NP, Hummels R, Jackson LC, Karstensen J, Lankhorst M, Le Bras IA, Lozier MS, McDonagh EL, Meinen CS, Mercier H, Moat BI, Perez RC, Piecuch CG, Rhein M, Srokosz MA, Trenberth KE, Bacon S, Forget G, Goni G, Kieke D, Koelling J, Lamont T, McCarthy GD, Mertens C, Send U, Smeed DA, Speich S, van den Berg M, Volkov D & Wilson C (2019) Atlantic Meridional Overturning Circulation: Observed Transport and Variability. Journal Frontiers in Marine Science; 6:260. doi: https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00260 refiere que en el entorno de los 26°N, en mediciones realizadas en 2004-2017, AMOC presentó un flujo medio de 17± 4,4 Sv²Un Sverdrupp es una unidad de flujo; un Sv =10⁶ m³/s, en correspondencia con mediciones hechas por Bryden et al. (2005)Bryden, H. L., Longworth, H. R., and Cunningham, S. A. (2005). Slowing of the Atlantic meridional overturning circulation at 25◦N. Nature 438, 655-657.doi: https://doi.org/10.1038/nature04385, quien hace notar un debilitamiento desde 23 Sv en 1957 hasta menos de 15 Sv en 2004 y sin embargo, después de un ajuste estacional de las observaciones, se reduce a un cambio desde 20 Sv a 17 Sv, es decir, de solo -3 Sv, pero aún así, es una disminución.

En el capítulo 9 del VI reporte de IPCC, Fox-Kemper et al. (2021)IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896. señala que los estudios paleo-climáticos indican una gran estabilidad de AMOC en los últimos 8000 años. Por otra parte, se muestran gráficos de las salidas de modelos acoplados CMPI5 y CMPI6³CMIP5 y CMPI6 se refiere a los conjunto de modelos acoplados de intercomparación de diversos forzamientos, en las fases 5 y 6 de los grupos de experimentos para la latitud de 35°N, donde se aprecia poco cambio en el período histórico (1850-2011) si bien durante el Siglo XX y hasta el 2004, aparece un fortalecimiento, con anomalías del orden de 2 Sv; posteriormente aparece un declive entre -2 y -5 Sv hacia el 2050 desde los escenarios de bajas emisiones hasta los de alta, mientras que para 2100 los de bajas emisiones se conservan en ese rango pero con RCP8.5 pueden llegar a -10 Sv; es muy probable que se vuelva más lenta a lo largo del siglo XXI, en todos los escenarios previstos. Esto significa que AMOC puede debilitarse desde un 24 (intervalo entre 4 y 46) % en las proyecciones asociadas a RCP1-1.6 hasta un 39 (intervalo 17entre 55)% con RCP8.5, pero estos valores se consideran de baja confianza, debido a que se considera que tanto en los procesamientos observacionales como en la modelación, no están presentes todos los procesos naturales clave. Existe una confianza media en que la caída no implicará un colapso abrupto antes de 2100.

Es válido señalar que aunque existe baja confianza en grandes cambios en AMOC, persiste la gran confianza en el futuro debilitamiento, pero esta es una característica cualitativa basada en la comprensión física del proceso, debido a que la fusión de hielos y glaciales con un aumento de temperatura pueden aligerar la densidad de las aguas de altas latitudes y estas ganar flotabilidad, mientras que un aumento de salinidad en las áreas subtropicales de gran evaporación, puede hacer más pesadas las aguas cálidas y estas perderían flotabilidad.

Acerca del sistema de la corriente del Golfo, que no solo tributa a AMOC sino también al giro anticiclónico del Atlántico Norte, se espera poco cambio. Fox-Kemper at al. (2021)Fox-Kemper, B., H.T. Hewitt, C. Xiao, G. Aðalgeirsdóttir, S.S. Drijfhout, T.L. Edwards, N.R. Golledge, M. Hemer, R.E. Kopp, G. Krinner, A. Mix, D. Notz, S. Nowicki, I.S. Nurhati, L. Ruiz, J.-B. Sallée, A.B.A. Slangen, & Y. Yu. (2021). Ocean, Cryosphere and Sea Level Change. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1211-1362, doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896.011. , dentro del reporte VI reporte IPCC, refiere que es el más potente flujo del Atlántico Norte, transportando sobre 30 billones kg/s de agua en las cercanías de la costa oriental de Estados Unidos, con temperaturas que sobrepasan a su entorno en 5-15°C y velocidades de más de 1 m/s; esta particularidad de involucrarse en la circulación AMOC y en el giro anticiclónico del Atlántico la relacionan directamente con los futuros cambios en ambas circulaciones. Los CMPI5 y CMPI6, muestran un debilitamiento en la velocidad del sistema de la corriente del Golfo, desde las Antillas menores, el entorno cubano y hasta la salida al Atlántico, muy pequeño; incluso en el escenario RCP8.5 para el espesor de 100 m desde la superficie, sería del orden de -0.05 hasta -0.1 m/s en 2081-2100, con respecto a 1995-2014. No se espera que se fortalezca.

Con respecto a los ciclones tropicales (CTs), en el VI Reporte de IPCC (2021)IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896., se refiere que si bien no se detecta un posible aumento en la formación de estos eventos, se aprecia un aumento en la frecuencia de huracanes intensos, de categorías 3-5, cuya aparición ha aumentado en las últimas cuatro décadas a escala global. En el Capítulo 11, Seneviratne et al. (2021)Seneviratne, S.I., X. Zhang, M. Adnan, W. Badi, C. Dereczynski, A. Di Luca, S. Ghosh, I. Iskandar, J. Kossin, S. Lewis, F. Otto, I. Pinto, M. Satoh, S.M. Vicente-Serrano, M. Wehner, & B. Zhou (2021) Weather and Climate Extreme Events in a Changing Climate. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Pean, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekci, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1513-1766, doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896.013. confirman que en las últimas cuatro décadas, a la par que se ha notado un incremento en la frecuencia de huracanes de gran intensidad (aunque no de huracanes en general), con un gran aumento en la velocidad de sus vientos máximos, se ha notado una disminución en la velocidad de traslación, fundamentalmente en aquellos que impactan a las costas de Estados Unidos desde el Atlántico desde 1900, lo cual implica mayor peligro por lluvias intensas e inundaciones para esa área.

En las investigaciones de Yoshida et al. (2017)Yoshida, K., Sugi, M., Mizuta, R., Murakami, H., & Ishii, M. (2017). Future changes in tropical cyclone activity in high-resolution large-ensemble simulations. Geophysical Research Letters, Vol. 44, 9910-9917. https://doi.org/10.1002/2017GL075058, que tributan a IPCC (2021)IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896., se realizaron simulaciones numéricas de 5000 años, utilizando las salidas de un conjunto de modelos acoplados de 100 miembros, disponibles en d4PDF (Database for Policy Decision-making for Future climate changes, por sus siglas en inglés), con escenario RCP 8.5 y proyección de cambio de Tso en 4°K hacia 2090, pasado el período histórico de 1951-2010 y prolongado en 60 años hacia el futuro. Los resultados muestran, con alta confianza, que a escala global habrá una disminución en la ciclogénesis del 33% para todas las categorías de CTs, así como una disminución en un 13 % los de categorías 4-5, aunque estos pudieran presentarse con vientos máximos más intensos. Se destacan como excepción algunas regiones y en especial, el área norte-central del Pacífico.

Estudios posteriores, realizados por Knutson et al. (2020)Knutson, T.; Camargo, S. J.; Chan, J. C. L.; Emanuel, K.; Ho, C.-H.; Kossin, J.; Mohapatra, M.; Satoh, M.; Sugi, M.; Walsh, K. & Wu, L. 2020. “Tropical Cyclones and Climate Change Assessment: Part II: Projected Response to Anthropogenic Warming”Bulletin of the American Meteorological Society, 101(3) E303-E322, DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-18-0194.1 y que tributaron a IPCC (2021)IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896., se basan en las proyecciones de la actividad de CTs a partir de salidas de modelos climáticos globales CMIP5 que simulan los forzamientos antropogénicos con escenario RCP8.5 e incremento de temperatura global planetariaen 2°C. Se destaca un aumento en intensidad de los CTs con un incremento de sus vientos máximos durante su tiempo de vida del 5%, dentro del rango (1-10)%. Como consecuencia, se manifiesta que aumentaría la proporción de huracanes con categoría 4-5 en un 13%, con una confianza de media a alta. También a escala global, se ha apreciado una disminución en la velocidad de traslación. No obstante, todos los estudios indican una disminución general en frecuencia, hacia la segunda mitad del siglo XXI, aunque la proporción de huracanes intensos aumente en cantidad con respecto al total. En general, estos estudios confirman las apreciaciones de Yoshida et al. (2017)Yoshida, K., Sugi, M., Mizuta, R., Murakami, H., & Ishii, M. (2017). Future changes in tropical cyclone activity in high-resolution large-ensemble simulations. Geophysical Research Letters, Vol. 44, 9910-9917. https://doi.org/10.1002/2017GL075058.

Otro autor que se debe considerar, es Jewson (2023)Jewson, S. 2023. “Tropical Cyclones and Climate Change Global Landfall Frequency Projections Derived from Knutson et al.”. Bulletin of American Meteorological Society, 104(5) E1085-E1104, DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-22-0189.2, que utilizando las proyecciones descritas por Knutson et al. (2020)Knutson, T.; Camargo, S. J.; Chan, J. C. L.; Emanuel, K.; Ho, C.-H.; Kossin, J.; Mohapatra, M.; Satoh, M.; Sugi, M.; Walsh, K. & Wu, L. 2020. “Tropical Cyclones and Climate Change Assessment: Part II: Projected Response to Anthropogenic Warming”Bulletin of the American Meteorological Society, 101(3) E303-E322, DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-18-0194.1, se refiere a la frecuencia de huracanes intensos que tocarían tierra, con un incremento del 16% a escala global, de aumentar la Tso global en 2°C, aunque estos resultados muestran gran incertidumbre. Para el Atlántico, el autor identifica cuatro regiones: 1. Golfo de México, 2. Caribe , 3. Antillas Menores+Atlántico Tropical (0-25°N) y 4-Atlántico subtropical (25-45°N). Señala que en las áreas 2,3,4, todas las tormentas de categoría 1-5, muestran aumentos en la frecuencia media como resultado del cambio climático, no así en el área 1. También señala que la llegada a tierra aumentará en todas las regiones, en 6%, 11%, 11%, and 5%, respectivamente.

A continuación, se describen los cambios observados en aguas cubanas y posible evolución futura.

1) Circulación océanica en el entorno cubano

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Las corrientes marinas, identificadas como los movimientos horizontales del océano planetario, son las encargadas de re-distribuir el calor y demás propiedades físico-químicas de las aguas oceánicas. Entre los principales factores que determinan su dirección y velocidad se cuentan el campo de viento, los gradientes de presión hidrostática (dependientes de la distribución de densidad del agua), las mareas y la sinuosidad de los continentes y del fondo marino.

En el entorno cubano, en aguas de plataforma y costeras, predomina la influencia de la geografía local y de las corrientes de marea astronómica, que también son generalmente débiles, pero pueden fortalecerse en las pasas entre los cayos y en los canales de entrada de bahías de bolsa, aunque como promedio no será mucho más de 1 m/s (Mitrani et al. 2020Mitrani Arenal I., Javier Cabrales Infante (2020) Potencial energético de las corrientes marinas en aguas cubanas, Revista Cubana de Meteorología, Vol. 26, No. 3, julio-septiembre 2020, ISSN: 2664-0880, http://opn.to/a/x3S1m. ). En presencia de eventos severos, las mareas pueden mitigar los efectos de las inundaciones costeras en fase de vaciante o bien fortalecer los daños de estos eventos, si coinciden con fase de llenante.

En aguas profundas, la velocidad de las corrientes marinas depende fundamentalmente de dos componentes (Egorov 1974Egorov N. I. (1974) Oceanografía Física (En ruso), Guidrometeoizdat, Leningrado, 455 pág., Weber 1983Weber J. E. (1983) Steady Wind- and Wave-Induced Currents in the Open Ocean, Journal of Physical Oceanography, Vol. 13, 524-530 pp, https://doi.org/10.1175/15200485(1983)013<0524:SWAWIC>2.0.CO;2, Stewart, 2000Stewart R. H. (2000) Introduction To Physical Oceanography, Department of Oceanography, Texas A & M University Editions, 351 pp. Avalilable: https://www.uv.es/hegigui/Kasper/por%20Robert%20H%20Stewart.pdf. Consulted: June 27, 2024; Mitrani 2017Mitrani I. (2017) “Meteorología Marina”, Ed. INSMET/AMA/CITMATEL, ISBN: 978-959-300-060-4 (en soporte digital), La Habana, Cuba, 270 pp. http://www.citmatel.inf.cu. Consulted: 14/05/2023):

La componente eólica, dependiente de la tensión del viento. Esta dependencia puede alcanzar hasta 1 km de profundidad, si bien su vez el océano influye en los movimientos atmosféricos, puesto que la fricción superficial modula a su vez a la tensión del viento.
La componente termohalina, también llamada geostrófica, dependiente de la distribución de la temperatura (termo) y salinidad (halina), que determinan la districución de la densidad del agua.

Las diferencias de densidad generan planos inclinados, donde las aguas menos densas se dilatan y se trasladan sobre las más densas. Así, en el Atlántico las cálidas y ligeras aguas tropicales se trasladan hacia altas latitudes por la superficie oceánica, mientras las densas y frías aguas polares se trasladan hacia los trópicos, sumergidas debajo de las aguas cálidas. De este modo, la circulación planetaria actúa como regulador del clima terrestre, sobre todo en los países insulares.

En las aguas profundas que rodean a Cuba, se han identificado cuatro corrientes permanentes (ICH, 1989ICH. (1989) Derrotero de las costas de CUBA, Región Marítima del Norte y Sur. Tomo 1 y 2. Instituto Cubano de Hidrografía, La Habana. 432 pp):

La corriente del Caribe, como continuación de la rama de las corrientes Ecuatoriales que se adentran en el mar Caribe a través del arco de las Antillas, hacia el oeste.
La corriente de Yucatán, que atraviesa el canal de ese mismo nombre, se adentra en el golfo de México y conforma un sistema de vórtices anticiclónicos, identificados como corriente de Lazo.
La corriente de La Florida, saliente del Golfo de México desde la corriente de Lazo, que se incorpora a la Corriente del Golfo, al norte de las provincias centrales cubanas.
La corriente de las Antillas, que nace como otra rama de las corrientes Ecuatoriales y bordea el Arco de las Antillas, para también incorporarse a la corriente del Golfo, sobre el norte de las provincias orientales cubanas.

Figura 1a. Circulación oceánica en aguas aledañas a Cuba; cada cabeza de saeta indica 0,5 nudos que equivale a 0.25 m/s (; )

Figura 1b. Corrientes marinas sumarias en un mes de gran intensidad. (Re-análisis del 01/abril/2010, disponible en )

Si bien en los ejes de estas corrientes permanentes, se presentan velocidades de más de 1 m/s en áreas alejadas de las costas de Cuba, en las cercanías se caracterizan por ser muy débiles, con velocidades promedio de 0.2 m/s hasta poco más de 0.6 m/s en sus ejes (Mitrani et al. 2020Mitrani Arenal I., Javier Cabrales Infante (2020) Potencial energético de las corrientes marinas en aguas cubanas, Revista Cubana de Meteorología, Vol. 26, No. 3, julio-septiembre 2020, ISSN: 2664-0880, http://opn.to/a/x3S1m. ), aunque se puede observar una aceleración del movimiento al paso de eventos meteorológicos severos, como son los sistemas frontales y los ciclones tropicales.

En las Figuras 2 a, b se muestra la componente geostrófica, calculada por especialistas de GEOCUBA con los datos 1066-2000, que aparecen en Mitrani et al. (2017)Mitrani I., E. García, A. Hidalgo, I. Hernández Baños, I. Salas, R. Pérez, O. O. Díaz, A.Vichot, A. Pérez, R. Cangas, L. Alvarez, O. E. Pérez , C. M. Rodríguez, A. L. Pérez, A. Morales, J. Viamontes, J. Pére & J. A. Rodríguez (2017) “Las inundaciones costeras en Cuba . Estructura termohalina y su influencia en las inundaciones”, Ed. INSMET/AMA/CITMATEL, ISBN:978-859-237-728-8 , La Habana, Cuba, 160 pp, available: https://www.citmatel.inf.cu . Obsérvese que esta componente caracteriza mejor a la llamada “contracorriente cubana”, que aparece como compensadora del transporte de las corrientes permanentes. La velocidad máxima se observa en la corriente de Lazo, en el orden de 1 m/s, a decenas de kilómetros de la línea costera cubana.

Figura 2. Circulación termohalina (geostrófica) en aguas cubanas, 1966-2000 (tomado de )

En lo que respecta a posibles cambios en la velocidad de las corrientes permanentes en condiciones habituales, se aprecia lo siguiente:

Según refieren Carracedo et al. (1919)Carracedo-Hidalgo D., D. Reyes-Perdomo, A. Calzada-Estrada, D. Chang-Domínguez & A. Rodríguez-Pupo (2019) Caracterización de las corrientes marinas en mares adyacentes a Cuba. Principales tendencias en los últimos años. Revista Cubana de Meteorología, Vol. 25, No. 3, ISSN: 2664-0880. Available: http://opn.to/a/NVxYB. Consulted: June16, 2024, de un análisis de la componente geostrófica para aguas cubanas y mareas aledaños a Cuba, realizado con datos altimétricos satelitarios de la base COAST WATCH/NOAA en 1993-1918, no se aprecian cambios importantes en la velocidad de las corrientes marinas. Es válido señalar que los valores obtenidos para las aguas cubanas, se corresponden con los resultados obtenidos por los especialistas de GEOCUBA para 1966-2000, publicados en Mitrani et al. (2017)Mitrani I., E. García, A. Hidalgo, I. Hernández Baños, I. Salas, R. Pérez, O. O. Díaz, A.Vichot, A. Pérez, R. Cangas, L. Alvarez, O. E. Pérez , C. M. Rodríguez, A. L. Pérez, A. Morales, J. Viamontes, J. Pére & J. A. Rodríguez (2017) “Las inundaciones costeras en Cuba . Estructura termohalina y su influencia en las inundaciones”, Ed. INSMET/AMA/CITMATEL, ISBN:978-859-237-728-8 , La Habana, Cuba, 160 pp, available: https://www.citmatel.inf.cu .

En las investigaciones de Bustos & Ricardo (2021)Bustos Usta D. F. & R. R. Torres Parra (2021) Ocean and atmosphere changes in the Caribbean Sea during the twenty-first century using CMIP5 models. J. Ocean Dynamics, Vol 71, 757-777, https://doi.org/10.1007/s10236-021-01462-z, analizando salidas de diversos modelos climáticos con los escenarios RCP4.5 y RCP8.5, se encontró que la componente termohalina no muestra alteraciones hacia los próximos 100 años, puesto que los posibles aumentos en temperatura y salinidad oceánica, se compensan de modo tal que no se aprecian variaciones en la distribución de la densidad del agua en el Caribe.

Queda solo la influencia de la componente eólica, que en condiciones habituales pudiera incrementarse ligeramente, de ocurrir un aumento en la velocidad del viento, que sería de poca importancia, acorde con lo referido por Alonso et al. (2019)Alonso, Y., A. Bezanilla, A. Roque, Y. Martínez, A. Centella & I. Borrajero (2019) Wind resource assessment of Cuba in future climate scenarios. Wind Engineering, 43 (3), 311-326, https://doi.org/10.1177/0309524X18780399 para diversos escenarios, según se resume en la Tabla 1.

Tabla 1. Resumen de posibles cambios en la velocidad del viento sobre aguas aledañas a Cuba, de sur a norte, para diversos escenarios, tomado de los mapas de ()

Períodos	RCP 4.5		RCP 8.5
Períodos	Aguas caribeñas	Aguas al norte de Cuba	Aguas caribeñas	Aguas al norte de Cuba
2011-2040	Entre 0 y 0,15 m/s	0,15 m/s	Entre 0 y 0.3 m/s	Entre 0.3 m/s y 0.2 m/s
2041-2070	Entre -0,15 m/s y 0	Entre 0.15 m/s y 0.2 m/s	Entre 0 y 0.2 m/s	0.3 m/s
2071-2098	Entre 0.15 m/s y 0.3 m/s	0.3 m/s	Entre -0.4 y 0	Entre 0.3 m/s y 0.2 m/s

Teniendo en cuenta que solo la componente eólica puede aportar algún cambio, se establece lo siguiente: puesto que esta componente puede alcanzar hasta el 3% de la velocidad del viento (Egorov, 1974Egorov N. I. (1974) Oceanografía Física (En ruso), Guidrometeoizdat, Leningrado, 455 pág.; Weber, 1983Weber J. E. (1983) Steady Wind- and Wave-Induced Currents in the Open Ocean, Journal of Physical Oceanography, Vol. 13, 524-530 pp, https://doi.org/10.1175/15200485(1983)013<0524:SWAWIC>2.0.CO;2; Stewart 2000Stewart R. H. (2000) Introduction To Physical Oceanography, Department of Oceanography, Texas A & M University Editions, 351 pp. Avalilable: https://www.uv.es/hegigui/Kasper/por%20Robert%20H%20Stewart.pdf. Consulted: June 27, 2024), y que la velocidad del viento Alisio es como promedio de 3.8 m/s (Vega et al. 1990Vega R., Sardiñas M. E., Nieves M. E &., Centella A. (1990) "Análisis estadístico-climatológico del régimen de la velocidad máxima del viento en Cuba" Informe Final de Resultado Científico, Biblioteca INSMET, 60 pag.), el incremento esperado para aguas cubanas, de hasta 0.3 m/s para la velocidad del viento en el peor escenario (RCP8.5 en el período 2071-2098, ver Tabla 1.) implicaría solo un ligero aumento de la velocidad de las corrientes marinas, del orden de 0.123 m/s. En aguas cercanas a la costa sur de Cuba, la velocidad de las corrientes se mantendría entre 0.2 y 0.4 m/s; en áreas de la costa norte (corrientes de Yucatán-Lazo-La Florida-las Antillas), como promedio pudiera llegar al entorno de 0.7 m/s en condiciones no perturbadas, sobre todo en la corriente de Lazo, pero a decenas de kilómetros de las aguas cubanas.

De lo anterior se deduce que en condiciones habituales, los posibles incrementos en la velocidad de las corrientes marinas no ofrecen peligro para actividades náuticas, ni harán aprovechable este recurso como fuente alternativa de energía renovable.

2) Temperatura y salinidad. Estructura termohalina

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El área de interés para los estudios de estructura termohalina, se localiza entre 19-25⁰N y 72-86⁰W ( Figura 3).

Figura 3. Batimetría de las aguas cubanas, tomada del Atlas GEBCO (2009)

A partir de datos procedentes de expediciones oceanográficas de los años 1966-2000, se logró caracterizar la estructura termohalina (distribución vertical de temperatura, salinidad y densidad) de las aguas cubanas, así como la distribución vertical de las masas de agua por las curvas TS.

La representación gráfica de los promedios anuales de temperatura superficial oceánica (Tso), salinidad superficial oceánica (Sso) y densidad convencional superficial oceánica (Ϭto)⁴Recordar que la densidad convencional es adimensional y es igual a la diferencia entre las densidades de agua destilada y de agua de mar, multiplicada por mil y dividida por la propia densidad de agua destilada., aparecen en las Figuras 4 a, b, c (Mitrani et al. 2008Mitrani I.& Díaz O. (2008) “Particularidades de la estructura termohalina y sus tendencias en aguas Cubanas” Revista Cubana de Meteorología, Vol. 14, No. 1, 54-73. Available: http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/issue/view/24. Consulted: June 20, 2024).

Figura 4. Tso, Sso y curva TS en aguas cubanas, por datos de expediciones 1966-2000 (; , )

En las figuras 5 a, b, c se muestran los perfiles verticales promedio de T, S, así como las curvas TS para identificar las masas de agua en los años 1966-2000 (Mitrani et al. 2008Mitrani I.& Díaz O. (2008) “Particularidades de la estructura termohalina y sus tendencias en aguas Cubanas” Revista Cubana de Meteorología, Vol. 14, No. 1, 54-73. Available: http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/issue/view/24. Consulted: June 20, 2024; 2017Mitrani I., E. García, A. Hidalgo, I. Hernández Baños, I. Salas, R. Pérez, O. O. Díaz, A.Vichot, A. Pérez, R. Cangas, L. Alvarez, O. E. Pérez , C. M. Rodríguez, A. L. Pérez, A. Morales, J. Viamontes, J. Pére & J. A. Rodríguez (2017) “Las inundaciones costeras en Cuba . Estructura termohalina y su influencia en las inundaciones”, Ed. INSMET/AMA/CITMATEL, ISBN:978-859-237-728-8 , La Habana, Cuba, 160 pp, available: https://www.citmatel.inf.cu ). Los puntos de cambio de la curva TS (Temperatura - Salinidad) indican la presencia de diversas masas de agua, que se transportan desde los océanos y se sumergen en dependencia de su densidad.

Figura 5. Estructura termohalina vertical de las aguas cubanas en los años 1966-2000 (; )

En las aguas cubanas, se ha identificado la distribución vertical de las masas de agua, típica de latitudes tropicales (Tabla 1), donde el máximo de temperatura se observa en las aguas superficiales y el de salinidad, en el entorno de 150 a 250 m de profundidad (ver Mitrani et al. 2008Mitrani I.& Díaz O. (2008) “Particularidades de la estructura termohalina y sus tendencias en aguas Cubanas” Revista Cubana de Meteorología, Vol. 14, No. 1, 54-73. Available: http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/issue/view/24. Consulted: June 20, 2024; 2017Mitrani I., E. García, A. Hidalgo, I. Hernández Baños, I. Salas, R. Pérez, O. O. Díaz, A.Vichot, A. Pérez, R. Cangas, L. Alvarez, O. E. Pérez , C. M. Rodríguez, A. L. Pérez, A. Morales, J. Viamontes, J. Pére & J. A. Rodríguez (2017) “Las inundaciones costeras en Cuba . Estructura termohalina y su influencia en las inundaciones”, Ed. INSMET/AMA/CITMATEL, ISBN:978-859-237-728-8 , La Habana, Cuba, 160 pp, available: https://www.citmatel.inf.cu ). En las aguas superficiales está presente la capa homogénea o mezclada, para la cual se asentó el intervalo promedio de temperatura durante el año; la frontera inferior se identifica como el nivel con 0,5°C de diferencia con la superficie; las aguas sub-superficiales todavía presentan curso anual en el entorno de los 200 m, aunque mucho más débil que las superficiales.

Tabla 1. Distribución vertical de las masas de agua en el entorno marino cubano. Los valores de temperatura (T °C) y Salinidad (S en psu) en las columnas, están ordenados desde superficie hasta la profundidad de 1400 m. Obsérvese que mientras la temperatura disminuye, la salinidad aumenta hasta el entorno de los 250 m y después disminuye.

Masas de Agua	Temperatura [°C]	Salinidad [psu]	Fronteras De Localización [M]
Superficiales locales	31-25	36.0-36.5	Decenas de metros (incluye el espesor de la capa mezclada)
Subtropicales del Atlántico Norte	25-22	36.6-36.9	Entre el límite de la capa mezclada y los 250 m
Intermedias del Atlántico Norte Central	22-8	35.0-36.6	250-800
Intermedias Subantárticas	8-4,5	34.8-35	800-1200
Intermedias Mediterráneas Transformadas	4.5 - 4	35	1200-1400
Aguas Profundas del Atlántico	< 4°C	<35	<1400

2.1. Cambios observados, por datos reales, a finales del siglo XX

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En las aguas aledañas al Archipiélago Cubano, se han observado incrementos de salinidad y temperatura oceánicas en los años 1966-2000, desde la superficie hasta los 500 m de profundidad, indicando que los cambios alcanzan desde la superficie hasta las masas de agua intermedias, según se aprecia en la Tabla 1 (Mitrani et al. 2016; 2021Mitrani Arenal I., Díaz-Rodríguez O.O., Vichot-Llamo A., Cabrales Infante J., Bezanilla Morlot A.& Hidalgo Mayo A. (2021) Temperatura y salinidad en las aguas cubanas, posible evolución futura e implicaciones (2021) Revista Cubana de Meteorología,, Vol. 27, No. 4, https://doaj.org/toc/2664-0880). Los cambios observados más importantes fueron los siguientes:

Aumento de la temperatura de la superficie del mar en 0,7 ° C, para una tendencia lineal de 0.02 °C/año
Aumento del máximo de salinidad, situada entre 200 y 300 de profundidad, en 0,1 psu.
Un aumento de algunas decenas en metros, de la profundidad de la capa mezclada.
Un aumento de algunas decenas en metros, de la profundidad de la capa homogénea y de la isoterma de 26 ⁰C.
Aumento de la salinidad superficial entre 0.1 y 0.2 psu, con una tendencia lineal de 0.0028 a 0.0057 psu/año

Tabla 2. Cambios en Temperatura (T) y Salinidad (S) por péntadas en 1966-2000, en las masas de las aguas cubanas. Los valores de temperatura (T) y Salinidad (S) en las columnas, están ordenados desde superficie hasta más de 500 m. Obsérvese que mientras la temperatura disminuye, la salinidad aumenta hasta el entorno de los 250 m y después disminuye.

Masas de agua	1966-1979		1980-1984		1985-1989		1990-2000
Masas de agua	T [°C]	S [psu]	T [°C]	S [psu]	T [°C]	S [psu]	T [°C]	S [psu]
Superficiales Locales (0-decenas m)	29-24	35.9-36.5	30-25	35.8-36.6	30-25	35.9-36.7	30-25	35.9-36.6
Sub-superficiales del Atlántico Norte Sub-Tropical (hasta 250 m)	24-20	36.8-36.6	25-21	36.7-36.8	25-22	36.7-36.9	25-22	36.7-37.0
Intermedias del Atlántico Norte Central (250-800 m)	20-8	36.6-35.0	21-8	36.6-35.1	22-8	36.7-35.1	22-8	36.7-35.1

Si bien en aguas cubanas, después del año 2000 no se han realizado expediciones oceanográficas en aguas profundas, y además no existen instalaciones para obtener mediciones “in situ” en aguas cubanas, otros autores de otras naciones han obtenido datos de aguas aledañas al país y también han logrado obtener y elaborar datos medidos desde satélites. Estas mediciones han mostrado que la temperatura y la salinidad en los mares que rodean a Cuba, han continuado en aumento durante las primeras décadas del siglo XXI, según se refleja en la Tabla 3, donde se han asentado los resultados obtenidos.

Todos los resultados indican un incremento en el entorno de 1°C en las primeras décadas del siglo XXI con tendencias del orden de 0.02ºC/año, en los mares aledaños a Cuba, en correspondencia con los incrementos detectados por datos de expediciones en los años 1966-2000 y por salidas de modelos climáticos globales (para aguas cubanas por Mitrani et al. 2008Mitrani I.& Díaz O. (2008) “Particularidades de la estructura termohalina y sus tendencias en aguas Cubanas” Revista Cubana de Meteorología, Vol. 14, No. 1, 54-73. Available: http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/issue/view/24. Consulted: June 20, 2024; 2016; 2021Mitrani Arenal I., Díaz-Rodríguez O.O., Vichot-Llamo A., Cabrales Infante J., Bezanilla Morlot A.& Hidalgo Mayo A. (2021) Temperatura y salinidad en las aguas cubanas, posible evolución futura e implicaciones (2021) Revista Cubana de Meteorología,, Vol. 27, No. 4, https://doaj.org/toc/2664-0880)

Tabla 3. Evidencias de cambios en la temperatura y la salinidad en los mares que rodean a Cuba, hasta las primeras décadas del siglo XXI

Autores	Períodos analizados	Área de estudio	ΔT [°C]	ΔT/Δt [°C]	ΔS [ psu]
Antuña et al. (2015)Antuña-Marrero, J. C., O. H. Otterå, A. Robock & M. d. S. Mesquita, (2015) Modelled and observed sea surface temperature trends for the Caribbean and Antilles. Int. J. Climatol. DOI: https://doi.org/10.1002/joc.4466.	1906-2005	Aguas Cubanas Entorno de Las Antillas menores Caribe Extendido (55-100° W; 5-25° N)		0.75 °C/centuria 1.32 ±0.25 °C/centuria 1.08 ± 0.32 °C/centuria
Bustos & Ricardo (2021)Bustos Usta D. F. & R. R. Torres Parra (2021) Ocean and atmosphere changes in the Caribbean Sea during the twenty-first century using CMIP5 models. J. Ocean Dynamics, Vol 71, 757-777, https://doi.org/10.1007/s10236-021-01462-z	1960-2005	Caribe Extendido (55-95° W; 5-30° N)	0.89 ±0.56 °C		0.24±0.19 psu
Wang et al. (2022)Wang Z., T. Boyer, J. Reagan & P. Hoganu (2022) Upper-Oceanic Warming in the Gulf of Mexico between 1950 and 2020. Journal of Climate, vol.36, 2721-2734. DOI: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0409.1.	1970-2020	Golfo de México	1.0 ± 0.25 °C	0.193 °C/década
Hibbert et al. (2023)Hibbert, K; E. Glenn ; ,T.M. Smith, J. E. González Cruz (2023) Changes to Sea Surfaces Temperatures and Vertical Wind Shear and Their Influence on Tropical Cyclone Activity in the Caribbean and the Main Developing Region. J. Atmosphere, Vol. 14, No.999. https://doi.org/10.3390/atmos14060999.	1982-2020 (agosto-noviembre)	Caribe Extendido (55-100° W; 5-25° N)	0.94 °C	0.24 °C/década

2.2 Cambios futuros, estimados por modelos numéricos

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En el procesamiento de las particularidades de la estructura termohalina y posible evolución futura a largo plazo, se compararon los datos superficiales (Tso y Sso) de las expediciones oceanográficas en aguas cubanas de los años 1966-2000 con las proyecciones de modelos climáticos globales HadGEM2-AO, HadGEM2-ES, HadGEM2-CC y el CNRC-CM5 en el escenario de forzamiento de RCP 4.5. Las salidas de los modelos globales consultados, muestran que el incremento de Tos para el período 1966-2000 se encuentra en el entorno de 0.02 ⁰C /año, con una correlación temporal del 94%, mientras que para Sso indican desde 0.002 a más de 0.005 psu/año como promedio (es decir, ligeramente más bajo que lo observado), con una correlación temporal del 55%.

Según se muestra en la Tabla 3, las salidas de los modelos estudiados indican que la Tso promedio anual en aguas cubanas, hacia el período 2030-2040 se incrementaría entre 0.4 y 1.0 ⁰C y la Sso, entre 0.4 y más de 0.6 psu, mientras que hacia la segunda mitad del siglo XXI (2041-2100), la temperatura superficial oceánica aumentaría entre 1.4 y 2 ⁰C y la salinidad, en el entorno de 0.5 psu. Es de esperar que el arribo del incremento de Tso a más de 2 ⁰C sea durante o posterior a 2099, puesto que los modelos analizados muestran para este año el incremento de la temperatura superficial oceánica en aguas cubanas, en el entorno de los 2 ⁰C. Para Sso, el posible incremento estaría en el orden de 0.5 a 0.8 psu.

Tabla 4. Posibles incrementos futuros de Tso y Sso en aguas cubanas con escenario RCP4.5, en el siglo XXI

Modelos globales	Período Pre industrial		2030-2040		Incremento		2041-2100		Incremento		1999		Incremento
	Sos (psu)	Tos (^oC)	Sos (psu)	Tos (^oC)	ΔSos (psu)	ΔTos (^oC)	Sos (psu)	Tos (^oC)	ΔSos (psu)	ΔTos (^oC)	Sos (psu)	Tos (^oC)	ΔSos (psu)	ΔTos (^oC)
	(1850-1899)
CNRM-CM5	35.85	25.78	36.18	26.69	0,33	0.91	36,30	27.18	0,45	1.40	36,34	27,49	0,49	1,71
	(1860-1899)
HadGEM2-CC	35,63	26,56	35,81	27,60	0,18	1,04	36,17	28,17	0,54	1,61	36,44	28,89	0,81	2,33
HadGEM2-ES	35,64	26,66	36,19	28,06	0,55	1,40	36,19	28,68	0,55	2,02	36,42	28,59	0,78	1,93
HadGEM2-AO	35,62	27,17	35,96	28,34	0,34	1,17	36,18	29,04	0,56	1,87	36,17	29,52	0,55	2,35

Para el escenario de 8.5, se cuenta con los resultados obtenidos por Antuña et al. (2015)Antuña-Marrero, J. C., O. H. Otterå, A. Robock & M. d. S. Mesquita, (2015) Modelled and observed sea surface temperature trends for the Caribbean and Antilles. Int. J. Climatol. DOI: https://doi.org/10.1002/joc.4466. y Bustos & Ricardo (2021)Bustos Usta D. F. & R. R. Torres Parra (2021) Ocean and atmosphere changes in the Caribbean Sea during the twenty-first century using CMIP5 models. J. Ocean Dynamics, Vol 71, 757-777, https://doi.org/10.1007/s10236-021-01462-z, resumidos en siguiente tabla

Tabla 5. Posibles incrementos de temperatura (Tso) y salinidad superficiales en mares aledaños a Cuba, durante los próximos 50 a 100 años, con el escenario RCP8.5. Se incluyen los valores obtenidos ± el margen de error.

Autores	Períodos analizados	Área de estudio	ΔT [°C]	ΔT/Δt	S [ psu]
Antuña et al. (2015)Antuña-Marrero, J. C., O. H. Otterå, A. Robock & M. d. S. Mesquita, (2015) Modelled and observed sea surface temperature trends for the Caribbean and Antilles. Int. J. Climatol. DOI: https://doi.org/10.1002/joc.4466.	2005-2100	Entorno de Las Antillas menores Caribe Extendido (55-100° W; 5-25° N)		1.8±0.40 °C/centuria 1.76±0.39 °C/centuria
Bustos & Ricardo (2021)Bustos Usta D. F. & R. R. Torres Parra (2021) Ocean and atmosphere changes in the Caribbean Sea during the twenty-first century using CMIP5 models. J. Ocean Dynamics, Vol 71, 757-777, https://doi.org/10.1007/s10236-021-01462-z	2005-2050	Caribe Extendido (55-95° W; 5-30° N)	3.60 ± 0.43		0.92±0.19
	2005-2100	Caribe Extendido (55-95° W; 5-30° N)	4.33±0.17		1.28±0.1

De la Tabla 5, se aprecia que para el escenario RCP8.5, se espera un incremento de Tso en el orden de 4°C y de Sso en el entorno de 1 psu. Las consecuencias del aumento de Tso y Sso se manifiestan, en primer lugar, en la actividad ciclónica.

3. Actividad ciclónica y posible futuro, en el entorno cubano

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Se puede notar una tendencia variacional en la ciclogénesis del Atlántico Norte. Con la tendencia de ocurrencia de recurva en longitudes más orientales (Ortiz, 1988Ortiz R. (1988) "Una observación sobre las trayectorias de los huracanes y perturbaciones ciclónicas" Rev. Cub. Met. Vol.1 , No. 1, 66:68), una disminución de la actividad ciclónica en el Mar Caribe, alejó a los huracanes de las costas de Cuba en las últimas tres décadas del Siglo XX (Ballester & González, 1997Ballester M., C. González (1997) Variaciones y Tendencias de la Ciclogénesis tropical en el Atlántico Norte. Bol. SOMETCUBA, Vol. 3 No. 1, La Habana. http://www.met.inf.cu ). A partir de 1953, se observó un aumento en la formación de ciclones tropicales por debajo de los 20°N y al oeste de los 55°W; sin embargo, es en la región caribeña al este de los 55° W donde se ha formado el 75% de los huracanes que han afectado a Cuba (Limia et al., 2000Limia, M., R. Pérez y R. Vega. (2000): Climatología de los ciclones tropicales que han afectado a Cuba. En “Los ciclones tropicales de Cuba, su variabilidad y su posible vinculación con los cambios globales”. Informe científico. Instituto de Meteorología. La Habana. 100pp.). Resulta de interés que entre 1910 y 1944 (35 años) ocurrieron 9 de los 10 huracanes más intensos que afectaron al país en el Siglo XX y de forma similar entre 1844 y 1888 (44 años) ocurrieron 5 de los 6 huracanes más intensos del Siglo XIX; sin embargo, los años 20 del siglo XX y el período entre 1973 y 1995 sobresalen por su mínima actividad sobre el territorio nacional (Pérez Suárez et al. 1998Pérez Suárez R., M. Ballester , C. González, M. Limia. 1998. Los ciclones tropicales de Cuba. Variaciones y tendencias observadas. Memorias de la Conferencia Científica sobre Ciclones Tropicales "Rodríguez in Memoriam", WMO/SOMETCUBA/INSMET (Eds,), 7-9/mayo/1998, La Habana, 30-33 pp). Ello indica una cierta alternancia de afectación por huracanes intensos cada 2 a 4 décadas. Solo después de 1995 se ha notado un incremento en la actividad ciclónica del Atlántico, atribuible al aumento de Tso y del predominio de patrones de circulación atmosférica favorable, debido al predominio de la presencia de la fase NIÑA y neutra del evento ENOS (Ballester et al. 2010Ballester, M.; González, C. & Pérez, R. 2010. Variabilidad de la actividad ciclónica en la región del Atlántico Norte y su pronóstico. La Habana: Editorial Academia, 170 p., ISBN: 978-959-270-175-5.), pero no se valora como significativo (Limia et al. 2011; Pérez Suárez et al. 2011Pérez Suárez R., C. Fonseca, B. Lapinel, C. González, E. Planos, V. Cutié, M. Ballester, M. Limia, R. Vega. 2011. Segunda Evaluación de las Variaciones y Tendencias del Clima en Cuba. Memorias del II Congreso Internacional de Cambio Climáticos de la VIII Convención Internacional sobre Medio Ambiente y Desarrollo, Instituto de meteorología, La Habana, Cuba, 4- 8 de julio de 2011, en soporte digital, 15 pp, ISBN: 978-959-300-018-5) .

En las primeras décadas del siglo XXI el incremento de afectación por CTs a Cuba ha sido notable, con una gran cantidad de eventos tocando tierra, en correspondencia con lo señalado por Jewson (2023)Jewson, S. 2023. “Tropical Cyclones and Climate Change Global Landfall Frequency Projections Derived from Knutson et al.”. Bulletin of American Meteorological Society, 104(5) E1085-E1104, DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-22-0189.2 en su valoración de estos eventos a escala climática, quien señala un incremento de todos los huracanes y en especial de la proporción de categorías 4-5 para la cuenca del Atlántico. En 22 años, entre 2000 y 2022, unos 43 ciclones tropicales, en etapa de tormenta y/o huracán, han afectado al territorio cubano para un promedio de 1,95 casos por año, sea por impacto directo en tierra (más del 65 %) o en su trayectoria por aguas aledañas a Cuba, ocasionando daños por fuertes lluvias, vientos intensos, marejadas e inundaciones costeras. Más de la mitad de los casos, afectaron a Cuba en la etapa de huracán. Un total de 22 ciclones tropicales han ocasionado inundaciones costeras de cierta importancia, para un comportamiento de al menos una inundación costera por año en algún punto del territorio cubano (Mitrani et al. 2023Mitrani Arenal I., Cabrales InfanteJ., & Hidalgo Mayo A. (2023). Inundaciones costeras en territorio cubano, causadas por eventos meteorológicos severos, durante los años 2000-2022. Revista Cubana de Meteorología, Vol. 30, No. sp., 2024, ISSN: 2664-0880,https://cu-id.com/2377/v30nspe01). Por otra parte, se ha notado un desplazamiento del corredor de huracanes hacia latitudes más altas, con incremento de trayectorias hacia el oeste. De hecho, se han identificado 15 casos que afectaron a la mitad occidental de Cuba. Este comportamiento ha estado acorde con los resultados obtenidos en simulaciones climáticas regionales, ejecutadas por Martínez et al. (2011)Martínez D.,I. Borrajero , Bezanilla A. & Centella A. 2011. La ocurrencia de ciclones tropicales en el Caribe y México y el calentamiento global. Aplicación de un modelo climático regional. Revista Ciencias de la Tierra y el Espacio, Vol. 12, 17-30, ISSN: 1729-3790, ISSN: 1729-3790 Available: http://www.iga.cu/publicaciones/revista/index.htm, Consulted: June 21, 2016.

Acerca de las valoraciones que se publicaron en el reporte IPCC (2021)IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. In :Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi: https://doi.org/10.1017/9781009157896., donde se manifiesta una disminución de la actividad ciclónica a escala global durante el siglo XXI, no queda claro si este cambio es atribuible al cambio climático esperado o a la variabilidad multidecadal, propia del ritmo natural de estos eventos. En lo que respecta al Caribe extendido y al Atlántico Norte, téngase en cuenta que si bien en la actualidad se aprecia un período de alza de la actividad ciclónica, el período de baja deberá aparecer en la segunda mitad del siglo XXI, por lo que tiene sentido que hacia el 2050 y en años posteriores, se manifieste una disminución de la actividad ciclónica, haya o no cambio climático.

El auge o depresión de la actividad ciclónica se refleja en el régimen de inundaciones costeras. La serie más larga, disponible en Cuba, es la correspondiente al malecón habanero. En la Figura 6, se muestra una actualización del comportamiento de las inundaciones costeras en La Habana, durante los siglos XX y XXI, con inclusión de un gráfico de medias móviles, que caracteriza las etapas de alta o baja actividad, pero siempre ascendente.

Figura 6. Comportamiento de las inundaciones costeras en La Habana, durante los últimos 120 años.

La biodiversidad costera y marina, también está sufriendo daños por factores antrópicos sobre el trasfondo de un clima cambiante. Se ha podido detectar lo siguiente:

Daños de la flora y fauna en áreas costeras, plataforma y medio marino en general. Entiéndase que en las aguas cubanas se aprecia una gran biodiversidad, con poco endemismo, dada la gran conectividad con los mares aledaños y el Atlántico. Se han identificado 5700 invertebrados, 1060 cordados (peces en su mayoría). Se cree que haya más de 10 500 especies marinas en aguas cubanas, y más del 30% están por decubrir (Capote et al. 2011Capote López R. P., I. Mitrani Arenal & A. G. Suárez (2011) Conservación de la biodiversidad cubana y cambio climático en el archipiélago cubano. Revista Anales de la Academia de Ciencias de Cuba, Vol.1, No.1, 1-25, ISSN: 2304-0106. Available: https://www.revistaccuba.cu/index.php/revacc/issue/view/1/showToc. Consulted: June15, 2024). Cualquier cambio ambiental en aguas costeras y aledañas a Cuba, puede afectar a esta gran biodiversidad.
Daños en el hábitat de especies comerciales, que en su mayoría viven entre la superficie y 200 m de profundidad, con temperaturas de menos de 30°C. Los datos acerca de las principales especies (Tabla 6) fueron tomados de los textos de Caballero-Aragón et al (2016Caballero Aragón H., P.M. Alcolado, N.Rey-Villiers, S. Perera Valderrama, J. González Méndez (2016) Coral communities condition in varying wave exposure: The gulf of Cazones, Cuba. Revista de Biología Tropical, (Int. J. Trop. Biol. ISSN-0034-7744) Vol. 64 (1) 95-109, March 2016, digital versión. Available: https://www.researchgate.net/publication/292965190. Consulted: July 15, 2017) y Mitrani et al. (2021)Mitrani Arenal I., Díaz-Rodríguez O.O., Vichot-Llamo A., Cabrales Infante J., Bezanilla Morlot A.& Hidalgo Mayo A. (2021) Temperatura y salinidad en las aguas cubanas, posible evolución futura e implicaciones (2021) Revista Cubana de Meteorología,, Vol. 27, No. 4, https://doaj.org/toc/2664-0880
Blanqueamiento de los corales que se ha registrado desde hace varios años (Figura 6) desde las investigaciones de Carrodeaguas et al. (2001)Carrodeguas C., G. Arencibia, N. Capetillo (2001) Consideraciones sobre el estado ambiental de los arrecifes coralinos cubanos. Technical Report, Center of Fisheries Research, Havana, Cuba. Available: http://ambientis.org/ecologia/corales.html. Consulted: June 18, 2022 y Alcolado & Rey Villar (2016Alcolado P.M. & N. Rey-Villiers. 2016. Reporte de blanqueamiento de corales del año 2015 en Cuba. Red de Monitoreo Voluntario de Alerta Temprana de Arrecifes Coralinos. Proyecto PNUD/GEF Sabana-Camagüey, Instituto de Oceanología (eds.). La Habana, Cuba, 6 pp. Available: https://www.researchgate.net/publication/305075439, Consulted: August 10, 2017.), hasta el presente (Aguilera-Pérez & González-Díaz, 2024Aguilera-Pérez G.C. & P. González-Díaz (2024). Salud de los corales y su investigación en el Caribe y en Cuba. Coral health and its research in the Caribbean and Cuba. Revista de Investigaciones Marinas. Vol. 44, No. 1, 18-46, ISSN: 1991-6086. https://revistas.uh.cu/rim/; https://doi.org/10.5281/zenodo.10999192.). Para que se tenga una idea del posible daño futuro, téngase en cuenta que los corales ocupan unos 3215 km del borde de la plataforma marina para un 98% y 3115 km del borde costero (Capote et al. 2011Capote López R. P., I. Mitrani Arenal & A. G. Suárez (2011) Conservación de la biodiversidad cubana y cambio climático en el archipiélago cubano. Revista Anales de la Academia de Ciencias de Cuba, Vol.1, No.1, 1-25, ISSN: 2304-0106. Available: https://www.revistaccuba.cu/index.php/revacc/issue/view/1/showToc. Consulted: June15, 2024).

Tabla 6. Principales especies comerciales en peligro, localizables en aguas someras con Tso ˂ 30⁰C (; )

Nombre común en español	Nombre común en inglés	Nombre científico
Langosta	Caribbean Spine Lobster	Panulirus argus
Camarón blanco y rosado	White and Southern pink shrimps	Litopenaeus schmitti and farfantepenaeus notialis
Pargo criollo	Mutton Sanpper	Lutjanus analis
Biajaiba	Lane Snapper	Lutjanus synagris
Caballerote	Gray Snapper	Lutjanus griseus
Bonito	Skipjack Tuna	Katsuwanus pelamis
Atún de aleta negra	Blackfin Tuna	Thunus Atlanticus
Cherna Criolla	Nassau Grouper	Epinephelus striatus

Figura 7. Mapa del Reporte DE BLANQUEAMIENTO DE CORALES ()

Referencias

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^¹	Se refiere al sistema de transporte en el Artlántico, consistente en el traslado de aguas cálidas de baja densidad, de sur a norte, sobre las frías y densas aguas de altas latitudes nórdicas, que se hunden y trasladan hacia el sur, como parte de la circulación global.
^²	Un Sverdrupp es una unidad de flujo; un Sv =10⁶ m³/s
^³	CMIP5 y CMPI6 se refiere a los conjunto de modelos acoplados de intercomparación de diversos forzamientos, en las fases 5 y 6 de los grupos de experimentos
^⁴	Recordar que la densidad convencional es adimensional y es igual a la diferencia entre las densidades de agua destilada y de agua de mar, multiplicada por mil y dividida por la propia densidad de agua destilada.
^⁵	Se refiere al concepto de “practical salinity units”, identificado como psu por sus siglas en inglés, que por medios instrumentales se identifica como la relación entre la conductividad térmica del agua de mar y la concentración de sales. Coincide con el concepto antiguo de “unidades por mil” ( o/oo), de manera que 35 o/oo equivale a 35 psu.

Corrientes marinas, temperatura y salinidad de las aguas cubanas; posible evolución futura

Marine streams, temperature and salinity in Cuban Waters; possible future evolution

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