Núcleo de antiguo hielo marino arroja luz sobre el moderno cambio climático

hielo marino en la Antártida

El Niño amplifica los efectos del cambio climático en algunas regiones

Un registro de 170 m de núcleos de sedimentos marinos extraídos de Adélie Land en la Antártida por el Programa Integrado de Perforación Oceánica está proporcionando nuevos conocimientos sobre la complicada relación entre el hielo marino y el cambio climático.

En un nuevo estudio investigadores de la Universidad de Birmingham han colaborado en un proyecto internacional para identificar cómo las fluctuaciones en los niveles de hielo marino se han interconectado tanto con la proliferación de algas como con los eventos climáticos relacionados con El Niño durante los últimos 12.000 años.

Descubrieron que los vientos antárticos afectan fuertemente la ruptura y el derretimiento del hielo marino, lo que a su vez afecta los niveles de algas que pueden crecer rápidamente en las aguas superficiales cuando se reduce el hielo marino. Los cambios en los niveles de crecimiento de algas en las aguas que rodean la Antártida son lo suficientemente importantes como para afectar el ciclo global del carbono.

Los investigadores utilizaron técnicas como la exploración por TC (tomografía computarizada) y el análisis de microfósiles y biomarcadores orgánicos, para examinar la relación entre el hielo marino y los grandes eventos de "floración" de crecimiento de algas en escalas de tiempo anuales.

Los hallazgos, producidos en asociación con institutos de investigación en Nueva Zelanda, Japón, Francia, España y los EE. UU., abarcan todo el período del Holoceno y han arrojado una imagen muy detallada de estas relaciones que pueden ayudar a predecir las futuras interacciones biológicas, climáticas y del hielo marino.

Los investigadores encontraron que los eventos de floración de algas ocurrieron casi todos los años antes de hace 4.500 años. Sin embargo, un cambio de línea de base a floraciones de algas menos frecuentes y el tipo de producción de algas después de hace 4.5 mil años, vio eventos de floración que respondieron a la Oscilación del Sur de El Niño (ENOS) y otros ciclos climáticos a medida que los niveles de hielo marino aumentaron rápidamente.

El reciente trabajo de muchos miembros del mismo equipo vincula la expansión del hielo marino en este momento con el retroceso de los glaciares y el desarrollo de la plataforma de hielo Ross, que actúa para enfriar las aguas superficiales de la Antártida para crear una "fábrica de hielo marino"

Joides Resolution

Imagen: El barco de perforación Joides Resolution

El Dr. James Bendle, de la Facultad de Geografía, Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de la Universidad de Birmingham, es coautor del artículo. Dijo: "Si bien existe una clara relación entre el aumento de las temperaturas en el Ártico durante las últimas décadas y el derretimiento del hielo marino, el panorama es más complejo en la Antártida. Eso se debe a que algunas áreas de la Antártida se están calentando, pero en algunas áreas el hielo marino ha aumentado. Dado que el hielo marino refleja la luz solar entrante, no solo se ralentiza el efecto de calentamiento, sino que las algas no pueden realizar la fotosíntesis con tanta facilidad. Los modelos climáticos luchan actualmente por predecir los cambios observados en el hielo marino de la Antártida, y nuestros hallazgos ayudarán a los investigadores del clima a construir modelos más robustos y detallados".

Agregó: "La relación que hemos observado con estas condiciones cambiantes y los campos de viento de la ENSO es particularmente significativa. Sabemos que El Niño amplifica los efectos del cambio climático en algunas regiones, por lo que cualquier conocimiento que vincule esto con el hielo marino de la Antártida es fascinante y tiene implicaciones sobre cómo la pérdida futura a largo plazo de hielo marino puede afectar las redes tróficas en las aguas antárticas, así como los procesos del ciclo del carbono dentro de esta región de importancia global".

La Dra. Katelyn Johnson, de GNS Science, en Nueva Zelanda, es la autora principal del artículo. Ella dijo: "Si bien el hielo marino que persiste de un año a otro puede evitar que ocurran estas grandes floraciones de algas, el hielo marino que se rompe y se derrite crea un ambiente favorable para el crecimiento de estas algas. Estos grandes 'eventos de floración' de algas ocurren en todo el continente, forman la base de las redes tróficas y actúan como sumideros de carbono".

"A diferencia del Ártico, donde el aumento de las temperaturas ha provocado una reducción del hielo marino, la relación en la Antártida es menos clara, al igual que el impacto posterior en la productividad primaria. Nuestro nuevo registro proporciona una visión a más largo plazo de cómo el hielo marino y los modos climáticos como ENSO afectan la frecuencia de estos eventos de floración, lo que permite a los modeladores del clima construir modelos más sólidos".

El estudio ha sido publicado en Nature Geoscience: Sensitivity of Holocene East Antarctic productivity to subdecadal variability set by sea ice

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