Ocean Sentry
Si existe algún lugar donde el dióxido de carbono pueda desaparecer de la atmósfera en grandes cantidades, ese lugar son los océanos de la Tierra.
Allí, enormes poblaciones de plancton pueden absorber dióxido de carbono de las aguas superficiales y consumirlo como parte de la fotosíntesis, generando energía para su sustento. Cuando el plancton muere, se hunde a miles de pies, llevándose consigo el carbono que una vez estuvo en la atmósfera y almacenándolo en el océano profundo.
Por tanto, los océanos han servido de esponja natural, eliminando gases de efecto invernadero de la atmósfera y ayudando a compensar los efectos del cambio climático.
Pero ahora, climatólogos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han hallado que, debido principalmente al aumento de las temperaturas globales, esta eficiencia de exportación de los océanos o la fracción del crecimiento total del plancton que se hunde en las profundidades está disminuyendo.
En el estudio publicado en la revista Limnology and Oceanography Letters, los científicos calculan que durante los últimos 30 años, a medida que las temperaturas han ido aumentando en todo el mundo, la cantidad de carbono eliminado de la atmósfera y almacenado en el océano profundo se ha reducido en un 1,5 por ciento.
Para entender mejor esta cifra, cada año crece en la superficie del océano aproximadamente 50 mil millones de plancton nuevo, mientras que aproximadamente 6 mil millones de toneladas de plancton muerto se hunde en aguas profundas. Una disminución de un 1,5 por ciento significaría que aproximadamente 100 millones de toneladas de plancton extra han permanecido cerca de la superficie cada año.
“Calculamos que la cantidad de carbono que no se está hundiendo como resultado del cambio de la temperatura global es similar a la cantidad total de las emisiones de carbono que emite el Reino Unido a la atmósfera cada año,” dice el autor principal B.B. Cael, estudiante de postgrado del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT. “Si el carbono se queda en la superficie del océano, es más fácil que regrese a la atmósfera.”
Los coautores de Cael en el informe son Kelsey Bisson, de la Universidad de California en Santa Barbara, y Mick Follows, profesor asociado en el EAPS.
En 2016, el equipo empezó observando primero si la temperatura de la superficie del mar afecta a la eficiencia de exportación del océano. La investigación principal del grupo se centró en los microbios marinos, incluidas las interacciones entre comunidades y sus efectos y respuestas al cambio climático.
Estudiando la eficiencia de exportación, los investigadores identificaron dos procesos en los microbios de la superficie del océano que afectan al ritmo al cual el carbono es arrastrado al océano profundo: organismos fotosintéticos, como el plancton, absorben dióxido de carbono de las aguas superficiales, fijan el carbono en sus sistemas y organismos que respiran, como las bacterias y el krill, absorben oxígeno y liberan dióxido de carbono a las aguas circundantes.
En base a la química de la fotosíntesis y la respiración, los investigadores se dieron cuenta que los dos procesos responden de forma diferente a la temperatura. Los fotosintetizadores crecen y mueren relativamente más rápido en entornos más fríos, mientras que los que respiran son relativamente más activos en aguas más cálidas.
En 2016, los investigadores desarrollaron un modelo simple para predecir la tasa del océano de arrastrar carbono a determinadas temperaturas de la superficie del mar. Sus resultados coincidieron con las observaciones registradas de la cantidad de carbono exportado al océano profundo.
“En base a esta teoría metabólica fundamental, tuvimos una forma simple de describir la forma en la que creemos que la temperatura influye en la eficiencia de la exportación,” dice Cael. “Ahora bien, ¿podemos usarlo para ver cómo ha cambiado la eficiencia de la exportación a lo largo de un período de tiempo donde tenemos buenos registros de temperatura? Así es como podemos estimar si la eficiencia de la exportación está cambiando como resultado del cambio climático.
Para este nuevo artículo, los investigadores usaron el modelo para estimar la eficiencia de exportación del océano durante las tres últimas décadas. Desde 1982, satélites, barcos y boyas han realizado mediciones de las temperaturas de la superficie del mar en todo el mundo, permitiendo a los científicos sacar un promedio para cada lugar medido y agregarlo a bases de datos.
Para este estudio, el equipo usó mediciones de la temperatura de tres bases de datos distintas, tomadas cada mes entre 1982 y 2014 en lugares de todo el mundo. En base a su modelo simple, el grupo usó la temperatura para estimar la eficiencia de exportación en todo el océano global para cada mes. Trazaron el cambio en las eficiencias de la exportación en todo el planeta durante un periodo de 33 años en el que había mediciones.
Hallaron que, en todo el mundo, la tasa a la cual el océano se lleva carbono a las profundidades ha disminuido entre un 1 y un 2 por ciento desde 1982. Las temperaturas de la superficie del mar han aumentado durante este periodo.
Cael dice que el modelo podría aplicarse potencialmente para predecir el futuro de los océanos como sumideros de carbono, aunque la incertidumbre en las proyecciones de la temperatura complica bastante este objetivo.
“Saber cuánto carbono se mueve por la Tierra es fundamental para comprender tanto la biosfera de la Tierra como su clima y requiere comprender cómo se mueve el carbono a través del océano,” dice Cael. “Este modelo se podría aplicar potencialmente en las proyecciones de la temperatura y averiguar cuánto carbono circulará por la Tierra en el futuro.”
