Sorprendentemente se debe al desplazamiento ascendente del agua fría hacia profundidades menores de lo normal
Investigadores del Instituto Max Planck de Química (MPIC) publicaron recientemente un artículo que detalla sus observaciones de un importante evento de blanqueamiento y mortalidad de corales que ocurrió en los arrecifes profundos del atolón Clipperton, una remota isla de coral en el Pacífico tropical oriental. Este blanqueamiento, que fue altamente inesperado, se debe al desplazamiento ascendente del agua fría hacia profundidades menores de lo normal.
Los investigadores vinculan la presencia de estas aguas anormalmente frías y poco profundas con cambios en la fuerza del viento del este en el Pacífico, y demuestran que la variabilidad en la fuerza del viento puede explicar otros eventos de blanqueamiento observados en el pasado en arrecifes poco profundos en el Pacífico tropical oriental.
Su estudio destaca que el blanqueamiento en agua fría puede resultar una importante amenaza para los ecosistemas de arrecifes profundos durante el siglo XXI.
Una inquietante sorpresa en el remoto Pacífico oriental
Alan Foreman y Nicholas Duprey, dos investigadores postdoctorales del grupo de Alfredo Martínez-García en el Instituto Max Planck de Química en Maguncia, realizaron una expedición científica al atolón Clipperton a principios de 2023 para recolectar muestras de los arrecifes poco profundos de Clipperton.
Este trabajo, realizado a bordo del velero S/Y Acadia como parte de una colaboración con la Fundación Rohr, tuvo como objetivo recuperar núcleos de coral y muestras de agua en un área que permitirá a los investigadores del MPIC reconstruir los cambios en el tamaño de las zonas mínimas de oxígeno en el Pacífico Oriental durante el siglo XX.
"Clipperton es un destino verdaderamente remoto: 800 millas náuticas al sur de México y 1.000 millas náuticas al oeste de Costa Rica", explica Nicolas Duprey.
"Aunque estábamos en la zona para recoger otras muestras, por casualidad observamos blanqueamiento en los arrecifes de coral profundos en una de nuestras primeras inmersiones", recuerda Foreman.
"A partir de la temperatura del agua circundante, pudimos inferir que esto fue impulsado casi con certeza por la presencia de agua fría", agrega Duprey.
Esto fue realmente una gran sorpresa para los dos paleoclimatólogos, considerando que Clipperton está ubicado en un área del Pacífico conocida por sus aguas cálidas, con una temperatura promedio del agua superficial de 28°C durante la mayor parte del año.
Imagen: La primera imagen que Nic y Alan tienen del atolón Clipperton al llegar. El atolón es pequeño, tiene apenas unos kilómetros de diámetro y no tiene habitantes. Crédito: Alan Foreman
Cómo cuantificar un blanqueamiento masivo a 30 metros bajo el agua
Con la ayuda en el campo de los coautores del estudio Mark Rohr, Rose Dodwell y Guy Dodwell, los dos científicos comenzaron a documentar el extenso blanqueamiento presente alrededor de Clipperton, tanto registrando el porcentaje de coral blanqueado y muerto a 32 metros de profundidad (~70%) como fotografiando el blanqueamiento en alta resolución.
Con la ayuda de Matan Yuval de la Universidad de Haifa, fusionaron la enorme colección de fotografías en una sola imagen, un llamado fotomosaico, para su posterior análisis en tierra firme. Cuando se combinaron con mediciones de temperatura de los 300 metros superiores de la columna de agua, quedó claro que los corales profundos se estaban blanqueando debido al choque frío, y que este choque jugó un importante papel en provocar una mortalidad sustancial a lo largo de los arrecifes profundos.
Con la ayuda de Marielle Dumestre (MPIC), los investigadores compilaron una base de datos de eventos de blanqueamiento en aguas frías y cálidas publicados que ocurrieron en los arrecifes poco profundos de la región para dilucidar mejor el papel de las intrusiones de agua fría en la gobernanza de la funcionalidad del ecosistema de arrecifes. Resultó que el momento en que se produjeron los eventos de blanqueamiento en agua fría coincidió con máximos pasados en la fuerza del viento del este.
"Rápidamente nos dimos cuenta de que esta agua anormalmente fría tan alta en la columna de agua estaba vinculada a oscilaciones en la fuerza del viento del este en el Pacífico tropical oriental", dice Foreman.
Este vínculo sugiere que cualquier futura intensificación de los vientos del este en el Pacífico puede ser una importante amenaza para sus ecosistemas de coral mesofóticos, ya que podría provocar un grave blanqueamiento a través de una mayor exposición a aguas más frías de las profundidades.
Imagen: Ilustración de la coautora del estudio Jennifer Leichliter sobre las presiones en los ecosistemas de coral de profundidad media y profunda como resultado de eventos consecutivos de blanqueamiento en aguas cálidas y frías extremas. Crédito: Jennifer Leichliter.
Los arrecifes de coral mesofóticos enfrentan una doble amenaza en el siglo XXI
Estudios recientes sugieren que los grandes fenómenos de La Niña asociados con fuertes vientos del este se volverán más intensos y frecuentes en el futuro cercano. Los modelos también predicen que los fenómenos extremos de La Niña seguirán con mayor frecuencia a los fenómenos extremos de El Niño. Los investigadores plantean la hipótesis de que, si esto se convierte en realidad, agua inusualmente fría se desplazará hacia los arrecifes profundos y de profundidad media del Pacífico tropical oriental como consecuencia del aumento del estrés térmico cálido de la superficie.
Los autores del estudio temen que, dada la gravedad del blanqueamiento y la mortalidad de coral asociada observada en el atolón Clipperton, el impacto del blanqueamiento en agua fría en los arrecifes de coral profundos no sea transitorio y que tales eventos puedan tener un fuerte impacto en la salud y funcionalidad de un determinado arrecife de aguas profundas.
"Nuestras observaciones, en combinación con informes recientes sobre el blanqueamiento en aguas cálidas de los ecosistemas de coral mesofóticos del Mar Rojo y el Océano Índico, destacan que los ecosistemas de coral mesofóticos del siglo XXI en el Pacífico Oriental enfrentan un desafío doble: el blanqueamiento en aguas cálidas desde arriba y el blanqueamiento en aguas frías desde abajo", concluye Foreman.
El estudio se publicó recientemente en la revista Science of the Total Environment: Severe cold-water bleaching of a deep-water reef underscores future challenges for Mesophotic Coral Ecosystems
