El color del océano se forma por la interacción entre la luz, el agua y todo lo que hay en ella
Un nuevo estudio revela que en el futuro el cambio climático podría cambiar el color de los océanos.
Nuevos cambios en las poblaciones globales de fitoplancton y su distribución en las próximas décadas intensificarán los azules y verdes de los océanos, según sugiere una nueva investigación del MIT. Estos cambios deberían ser observables desde el espacio, añaden los autores, lo que significa que podrían usarse los satélites como un sistema de alerta temprana contra cambios a gran escala en los ecosistemas marinos.
Algas verde-azuladas
El equipo informa sobre el desarrollo de un modelo global que simula la tasa de crecimiento y las interacciones entre diferentes especies de fitoplancton (bacterias y algas unicelulares). Este modelo les permitió estimar cómo evolucionará la mezcla de especies de fitoplancton en varios lugares del mundo a medida que en el futuro aumenten las temperaturas.
El equipo también simuló cómo absorbe y refleja la luz el fitoplancton, y estima un cambio perceptible en el color del océano a medida que el calentamiento global afecte la composición de las comunidades de fitoplancton.
"El modelo sugiere que los cambios no parecerán enormes a simple vista, y el océano aún parecerá que tiene zonas azules en las regiones subtropicales y más verdes cerca del ecuador y los polos", dice la autora principal, Stephanie Dutkiewicz, una científica investigadora del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT y el Programa Conjunto sobre Ciencia y Política de Cambio Global.
"Ese patrón básico estará allí todavía. Pero será lo suficientemente diferente como para que afecte al resto de la red alimenticia que sustenta al fitoplancton".
El equipo permitió que su modelo simulara las condiciones hasta el final del presente siglo. Para el año 2100, informan, más del 50% de los océanos del mundo sufrirán cambios de color a causa al cambio climático.
Las áreas que son predominantemente azules, como las subtropicales, se volverán aún más azules a medida que disminuya el fitoplancton, y toda la vida que soporta, que es prácticamente toda la vida en el área. Las áreas más verdes, como las que se encuentran cerca de los polos de hoy, pueden volverse verde más profundo, ya que las temperaturas más cálidas causan floraciones de fitoplanctones de fitoplancton.
El color del océano se forma por la interacción entre la luz, el agua y todo lo que hay en ella. El propio H2O absorbe la mayor parte del espectro de luz, excepto una parte de las longitudes de onda azules, que se reflejan. Es por eso que desde el espacio se ven azules los océanos u otros cuerpos de agua relativamente puros. Los organismos en el agua tienden a cambiar este color general, ya que absorben y reflejan diferentes longitudes de onda de la luz.
Basados en este principio, desde finales de los años noventa los científicos han estado utilizando satélites para medir el color del océano. Estos datos pueden usarse para estimar la cantidad de clorofila en una región oceánica dada y, por extensión, la cantidad de fitoplancton. Pero Dutkiewicz dice que las estimaciones de clorofila no reflejan necesariamente el cambio climático: los cambios significativos en la clorofila podrían disminuir por el calentamiento global, pero también podrían deberse a la "variabilidad natural" a causa de fenómenos naturales como el clima.
"Un evento de El Niño o La Niña producirá un cambio muy grande en la clorofila porque está modificando la cantidad de nutrientes que entran al sistema", dice Dutkiewicz. "Debido a estas grandes variaciones naturales que ocurren cada pocos años, es difícil ver si las cosas están cambiando debido al cambio climático, si solo se está viendo la clorofila".
Así que el equipo miró, en su lugar, a las medidas satelitales de luz reflejada. Comenzaron con un modelo de computadora utilizado anteriormente para predecir los cambios en el fitoplancton causados por el aumento de las temperaturas y la acidificación de los océanos. Este modelo toma información sobre el fitoplancton, como los patrones de alimentación y crecimiento, y lo incorpora a un modelo físico que simula las corrientes y la mezcla del océano. Sin embargo, esta vez también le dieron al modelo la capacidad de estimar las longitudes de onda específicas de la luz absorbida y reflejada por el océano, dependiendo de la cantidad y el tipo de organismos en una determinada región.
"La luz del sol entrará en el océano, y cualquier cosa que esté en el océano la absorberá, como la clorofila", dice Dutkiewicz. “Otras cosas la absorberán o la dispersarán, como algo con una concha dura. "Así que cómo se refleja la luz de nuevo desde el océano para darle su color, es un proceso complicado".
Los resultados del modelo se compararon con las mediciones reales de la luz reflejada en el océano tomadas en el pasado. Los dos conjuntos de datos coinciden lo suficientemente bien como para sugerir que el modelo puede usarse como un predictor preciso del color del océano en el futuro, escriben los autores.
Por lo tanto, el equipo permitió que el modelo funcionara después de establecer que las temperaturas medias aumentaran hasta 3 grados centígrados hasta 2100. Este aumento es consistente con la mayoría de las estimaciones de cómo fluctuarán las condiciones climáticas en un escenario habitual.
Según el informe de los investigadores, las longitudes de onda azul y verde respondieron más rápido en este escenario. Añaden que estas longitudes de onda también muestran un cambio significativo para el año 2055, debido específicamente al cambio climático, mucho antes de los cambios inducidos por el cambio climático en la clorofila.
"La clorofila está cambiando, pero no se puede ver realmente debido a su increíble variabilidad natural", dice Dutkiewicz. "Pero se puede observar un cambio significativo relacionado con el clima en algunas de estas bandas de ondas, en la señal que se envía a los satélites. Así que es ahí donde deberíamos estar buscando en las mediciones satelitales, una señal real de cambio".
Según su modelo, el cambio climático ya está cambiando la composición del fitoplancton y, por extensión, el color de los océanos. Para fines de siglo, agregan, veremos "una diferencia notable en el color del 50 por ciento del océano", con implicaciones "potencialmente bastante graves". Los diferentes tonos de clorofila absorben diferentes longitudes de onda de la luz, y tales cambios inducidos por el clima podrían tener un dramático impacto en las redes alimenticias del océano, añade el equipo.
El artículo "Ocean colour signature of climate change" se ha publicado en la revista Nature Communications.
