Los cambios en la estratificación del océano superior controlan el cambio de amplitud del ENSO bajo un calentamiento global sostenido

Por qué importan los ritmos cambiantes del Pacífico

La Oscilación El Niño–Oscilación del Sur (ENSO) es uno de los ritmos climáticos más potentes de la Tierra, oscilando entre fases cálidas de El Niño y frías de La Niña que reorganizan las precipitaciones, las tormentas y la vida marina en todo el planeta. A medida que el planeta se calienta, los científicos esperan que ENSO cambie, pero no de forma simple. Este artículo plantea una pregunta aparentemente básica con grandes consecuencias: ¿cómo controla la estratificación de aguas cálidas y frías en el océano superior si los futuros episodios de El Niño serán más fuertes, más débiles o simplemente distintos?

Cómo está cambiando el péndulo del Pacífico

Los modelos climáticos empleados en evaluaciones internacionales sugieren que la intensidad del ENSO no aumenta ni disminuye de forma monótona bajo emisiones continuadas de gases de efecto invernadero. En cambio, sus altibajos siguen un patrón de tres etapas en los próximos siglos. En las simulaciones examinadas aquí, las oscilaciones de temperatura relacionadas con ENSO en el Pacífico central son relativamente débiles desde aproximadamente 1940 hasta 1990, crecen hasta mediados y finales del siglo XXI y luego se reducen otra vez después de alrededor de 2100, aunque el calentamiento global continúe. Entender por qué aparece este comportamiento no monótono es crucial para anticipar futuras sequías, inundaciones y olas de calor vinculadas a El Niño y La Niña.

La arquitectura oculta del océano superior

ENSO depende de manera muy sensible del estado de fondo del océano Pacífico tropical. Los autores se centran en tres aspectos: la nitidez con que el océano está estratificado por densidad (estratificación), el patrón habitual de corrientes y temperaturas superficiales, y la profundidad y nitidez de la termoclina —la zona de transición entre aguas superficiales cálidas y aguas más frías en profundidad. Usando ocho modelos climáticos que muestran el patrón de tres etapas del ENSO, describen cómo evolucionan estas características bajo un escenario de altas emisiones desde 1900 hasta 2300. Con el tiempo, los primeros 100–150 metros se estratifican más, las corrientes superficiales se debilitan, el afloramiento ecuatorial que trae agua fría a la superficie disminuye y la termoclina se eleva y se vuelve más pronunciada.

Un modelo simplificado para aislar a los actores clave

Para desenredar causa y efecto, el estudio emplea un modelo acoplado intermedio que representa solo la física esencial de la interacción aire‑mar necesaria para generar ENSO. De forma crucial, este modelo puede ejecutarse con condiciones oceánicas de fondo prescritas tomadas directamente de los modelos climáticos más completos. El equipo construye climatologías separadas para tres periodos representativos —mediados del siglo XX, finales del siglo XXI y finales del siglo XXIII— y las usa para forzar el modelo simplificado. A pesar de su relatividad simplicidad, este marco reproduce fielmente el cambio de tres etapas observado en la intensidad de ENSO: débil, luego fuerte y de nuevo débil. Ese éxito permite a los autores realizar experimentos controlados en los que sustituyen solo un componente de fondo —estratificación, campos superficiales o estructura de la termoclina— manteniendo los demás fijos.

Cómo la estratificación oceánica dirige la energía del viento

El núcleo del análisis reside en cómo los vientos sobre el Pacífico proyectan su energía en patrones de vibración vertical, o modos, del océano. Esos modos describen si la forzación del viento remueve principalmente la capa superficial o desplaza la termoclina en profundidad. A medida que el calentamiento climático remodela el perfil de densidad, la intensidad del acoplamiento del viento con los primeros modos cambia de formas distintas a lo largo de los tres periodos. Desde la era histórica hasta finales del siglo XXI, una estratificación más fuerte aumenta el acoplamiento de los vientos tanto con modos centrados en la superficie como con modos que afectan la termoclina, amplificando las realimentaciones que hacen crecer los episodios de El Niño y La Niña. Sin embargo, tras 2100, el fortalecimiento adicional de la capa superficial va acompañado de un debilitamiento relativo de la estratificación más profunda. Esto redistribuye la energía eólica: el modo principal intensificado en la superficie se debilita mientras que un modo más profundo se fortalece en el Pacífico occidental y central. Los dos efectos se cancelan en parte en la superficie, haciendo al océano menos sensible a las mismas anomalías del viento y reduciendo así la amplitud del ENSO.

Equilibrando amplificadores y frenos

Los experimentos de sensibilidad revelan que la estratificación es el principal amplificador de la variabilidad del ENSO, mientras que los cambios en las corrientes superficiales de fondo, las temperaturas y la estructura de la termoclina actúan mayoritariamente como frenos. Durante finales del siglo XXI, el efecto amplificador de la mayor estratificación supera las influencias amortiguadoras, produciendo oscilaciones más intensas de El Niño y La Niña. Para finales del siglo XXIII, la reordenación vertical de la estratificación debilita su impulso neto sobre ENSO, mientras que la atenuación debida a la alteración del flujo superficial y las propiedades de la termoclina continúa o aumenta. El resultado global es una respuesta menor de la temperatura superficial del mar al viento, incluso en un océano con una capa superior más estable.

Qué significa esto para nuestro futuro climático

Para un público no especializado, el mensaje central es que cómo está estratificado el océano —no solo cuán cálido está— moldea de forma decisiva el comportamiento futuro de El Niño. El estudio muestra que una tapa más gruesa de agua cálida no implica automáticamente oscilaciones de ENSO más extremas; en cambio, cambios sutiles en cómo se distribuye la energía eólica entre la superficie y las capas más profundas pueden primero intensificar y luego suprimir la oscilación natural del Pacífico. Al proporcionar un marco claro y cuantitativo que vincula la evolución de la estructura oceánica con la intensidad del ENSO, este trabajo ayuda a explicar resultados aparentemente contradictorios de los modelos y ofrece una hoja de ruta para probar cuán robustas son estas proyecciones en una gama más amplia de escenarios climáticos.

Cita: Zhang, RH., Chen, M., Gao, C. et al. Upper-ocean stratification changes control ENSO amplitude shift under sustained global warming. Nat Commun 17, 3126 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69931-x

Palabras clave: Oscilación El Niño–Oscilación del Sur, estratificación oceánica, Pacífico tropical, cambio climático, modelado climático