El fenómeno El Niño parece provocar una acidez generalizada del océano
En el siglo XXI, los océanos de la Tierra se están calentando y acidificando. Este cambio se está produciendo lentamente a largo plazo, pero también puede provocar picos locales a corto plazo.
Estos fenómenos son como las olas de calor o los días de mala calidad del aire que experimentamos aquí en la tierra, pero ocurren bajo el agua y, si son lo suficientemente graves, pueden devastar los ecosistemas marinos.
El estudiante de doctorado de INSTAAR de la Universidad de Colorado en Boulder Samuel Mogen, la directora de INSTAAR Nicole Lovenduski y sus colaboradores abordan estos extremos oceánicos en un nuevo artículo científico.
Los investigadores describen un método para pronosticar tanto las olas de calor marinas como la acidez oceánica aguda. El nuevo modelo es capaz de pronosticar estos fenómenos con hasta un año de antelación, con distintos grados de certeza según la ubicación.
Aunque Mogen y sus colaboradores no son los primeros en desarrollar un modelo predictivo de las olas de calor marinas, sí son los primeros en pronosticar la acidificación de los océanos. En el pasado, esta investigación se vio obstaculizada por la falta de datos: la acidez es mucho más difícil de medir que la temperatura. Si bien los satélites pueden desde arriba medir con precisión la temperatura de la superficie del mar, los niveles de acidez solo pueden medirse recolectando muestras físicas de agua.
Sin embargo, en los últimos años, los científicos han trabajado arduamente para incorporar mediciones de cruceros de investigación en modelos de sistemas terrestres de gran tamaño como el que utilizó Mogen. Gran parte de esta investigación ha sido aportada por los colaboradores de Mogen en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica en Boulder (NCAR).
Imagen derecha: Samuel Mogen trabaja con muestras de agua de un CTD-Rosette durante el crucero A16N (etapa 1) del buque estadounidense Go-Ship en marzo de 2023 en el Atlántico ecuatorial. El crucero forma parte de un estudio decenal de los océanos para comprender mejor los cambios a largo plazo en la dinámica y la biogeoquímica de los océanos a nivel mundial (incluida la acidificación).
"Estamos llegando al punto en que podemos usarlo para tratar de comprender la evolución del carbono en el océano en el futuro a corto plazo", dijo Mogen.
El carbono es fundamental para comprender la acidez de los océanos, especialmente en el siglo XXI. A medida que aumentan las emisiones globales, cada vez se filtra más dióxido de carbono de la atmósfera al agua de mar, lo que la vuelve más ácida. El modelo de Mogen predice, por primera vez, cómo los patrones climáticos a gran escala podrían afectar este efecto.
En un ejemplo, los investigadores descubrieron que el fenómeno de calentamiento recurrente en el Pacífico tropical central y oriental, llamado El Niño, parece provocar una acidez generalizada del océano y olas de calor más fuertes. Este efecto es especialmente pronunciado en el Pacífico oriental, frente a las costas de las Américas.
Mogen y sus colaboradores utilizaron un mineral llamado aragonito como indicador de la acidificación de los océanos. A medida que aumenta la acidez, las concentraciones de aragonito disminuyen. Y este cambio tiene un efecto directo sobre los organismos marinos. Los moluscos, como las almejas y los caracoles, y los corales dependen de la aragonita para formar conchas y exoesqueletos. Sin ella, quedan desprotegidos.
Imagen: Capacidad de predicción para olas de calor marinas, OAX (Ωa) y OAX ([H+]). Crédito: Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01593-0
"Puede afectar la forma en que se desarrolla un caparazón, la rapidez con la que éste se disuelve y, simplemente, la supervivencia en general", explicó Mogen.
Esta es solo una de las innumerables formas en que la acidez del océano afecta la vida marina. Todavía se están descubriendo muchas más.
A medida que empeoran los eventos de acidificación aguda de los océanos, Mogen espera que su investigación abra el camino hacia mejores pronósticos y una gestión más sostenible de los ecosistemas marinos.
"Si se pueden predecir estos eventos con antelación, se podría informar a un administrador de una pesquería regional y éste podría modificar sus prácticas", explicó Mogen. "Quizás se pueda cambiar la forma de capturar los peces para permitir que el ecosistema sobreviva a un evento extremo".
El artículo de Mogen acaba de salir de imprenta (virtualmente), pero los investigadores realmente dieron los toques finales a su modelo hace un año. En noviembre de 2023, elaboraron un pronóstico para el año siguiente que predijo olas de calor marinas y acidez oceánica generalizadas.
Mogen dice que, a primera vista, las predicciones sobre la ola de calor parecen haberse cumplido, pero que llevará un tiempo más analizar los datos que se van conociendo sobre la acidez. A medida que llegue nueva información, los investigadores volverán a profundizar en el modelo y lo validarán aún más. Al final, esperan ofrecer a los responsables de la toma de decisiones las mejores herramientas posibles para predecir los fenómenos oceánicos extremos y mitigar sus impactos.
El artículo ha sido publicado en Nature Geoscience: Multi-month forecasts of marine heatwaves and ocean acidification extremes
