Lo stretto di Bab-el-Mandeb, come simulato dal modello KAUST, mostra l'intrusione dell'acqua fredda del Golfo di Aden dentro e fuori il Mar Rosso in estate a una profondità di 80 metri. Credito:Unione Geofisica Americana
Potenti simulazioni al computer stanno rivelando nuove intuizioni sugli scambi idrici tra il Mar Rosso e il Golfo di Aden.
Le simulazioni al computer mostrano che lo scambio idrico tra il Mar Rosso a nord e il Golfo di Aden a sud varia di stagione in stagione e di anno in anno. I risultati aiutano a spiegare la circolazione e la produttività del bacino del Mar Rosso, istruire la gestione a lungo termine.
Esperto di modellazione oceanica KAUST, Ibrahim Hoteit, e colleghi hanno utilizzato un approccio avanzato di simulazione al computer per ottenere un alta risoluzione, visione pluriennale degli scambi idrici nello stretto di Bab al-Mandab, uno stretto corso d'acqua che collega il Mar Rosso all'Oceano Indiano.
Nello stretto durante l'inverno, uno strato superiore di acqua dolce scorre dal Golfo di Aden nel Mar Rosso, mentre uno strato inferiore di acqua altamente salina scorre in direzione opposta. Durante l'estate, un superficiale, strato superficiale caldo e un profondo, strato salato debolmente fluente di deflusso dal panino del Mar Rosso un fresco, strato freddo di acqua in entrata dal Golfo di Aden. Il modo in cui questo modello inverno/estate varia stagionalmente e interannualmente è stato poco compreso.
Le simulazioni hanno rivelato che il passaggio tra i modelli invernali ed estivi si verifica circa una o due settimane dopo un'inversione del vento causata dai monsoni sul Golfo di Aden. C'era una notevole variazione di anno in anno nei tempi del passaggio avvenuto, e anche per la longevità di ogni modello stagionale. Lo scambio idrico estivo sembrava aumentare di 1,45 giorni all'anno, mentre lo scambio invernale è in diminuzione di circa 1,22 giorni/anno. Anche, il volume totale di acqua, la massa salina e il calore accumulato scambiati tra il Mar Rosso e il Golfo di Aden variano notevolmente di anno in anno.
"Queste variazioni e tendenze interannuali potrebbero avere implicazioni molto importanti sulla struttura termoalina - temperatura e sale - del Mar Rosso e sul funzionamento del suo ecosistema, " dice il primo autore dello studio, Jieshuo Xie.
I risultati sono stati resi possibili da un modello informatico sviluppato presso il Massachusetts Institute of Technology, Stati Uniti. Questo modello può eseguire simulazioni ad alta risoluzione basate su un secondo modello a risoluzione inferiore contenente 19 anni di dati provenienti da più fonti sulla circolazione dell'aria e dell'acqua del Mar Rosso. Il team ha convalidato l'accuratezza delle simulazioni confrontandole con i dati raccolti nello stretto di Bab al-Mandab tra giugno 1995 e novembre 1996 da dispositivi a base d'acqua e osservazioni di barche.
"Queste sono le prime simulazioni realistiche a queste scale nel Mar Rosso, "dice Xie.
Diagrammi che mostrano il tempo rispetto alla profondità dell'acqua delle variazioni di salinità (misurata in unità pratiche di salinità o psu) nel tempo rispetto alla profondità dell'acqua da giugno 1995 a novembre 1996. Il diagramma a sinistra è la simulazione del modello:il diagramma a destra è il osservazione in loco. Credito:Unione Geofisica Americana
Diagrammi che mostrano il tempo rispetto alla profondità dell'acqua delle variazioni di temperatura (misurate in gradi Celsius) dal giugno 1995 al novembre 1996. Il diagramma a sinistra è la simulazione del modello:il diagramma a destra è l'osservazione in situ. Credito:Unione Geofisica Americana
Gli scambi idrici tra il Mar Rosso e il Golfo di Aden attraverso lo stretto di Bab al-Mandab influenzano in modo significativo i processi oceanografici all'interno del Mar Rosso e sono vitali per mantenere il suo ecosistema unico. "La grande variabilità interannuale di questo scambio può avere un impatto significativo sulla circolazione e sulla produttività del bacino del Mar Rosso, ", afferma Hoteit. "Comprendere i processi che controllano questo scambio è di grande importanza per la gestione a lungo termine del Mar Rosso nel nostro clima in evoluzione".
