Cambio climático y océanos. Una relación que afecta de forma diversa a todo el planeta
Tiene consecuencias en la vida sobre la Tierra y en factores físicos como los mares y los vientos, cuya dinámica responde a patrones que son motivo de estudio; la visión de los investigadores argentinos
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La influencia del océano en el clima global tiene consecuencias en la magnitud de desastres y en la economía primaria de los países. A fin de revisar la relación del ser humano con el mar, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) ha declarado al período 2021-2030 como la Década de los Océanos y, de esta forma, facilitar la coordinación de investigaciones y la participación pública en su conocimiento y en su importancia para la vida en la Tierra.
El uso frecuente de términos relacionados con la ciencia para explicar fenómenos climáticos no siempre garantiza que sepamos exactamente a qué se refieren. Por tal razón y, con motivo del Día Mundial de los Océanos, LA NACION consultó a profesores y especialistas del Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA/Conicet-UBA), que está asociado al Instituto Franco-Argentino para el Estudio del Clima y sus Impactos (IRL Ifaeci/CNRS-IRD-Conicet-UBA) y al Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos (FCEN, UBA), para que brinden su mirada sobre aspectos vinculados con el mar y la atmósfera que son cada vez más habituales.
¿Qué diferencia hay entre cambio climático y calentamiento global?
El calentamiento global y el cambio climático son términos que a menudo se usan indistintamente, pero se refieren a diferentes aspectos de un problema crítico al que nos enfrentamos.
Calentamiento global se refiere específicamente al aumento de la temperatura promedio de la superficie de la Tierra. Este calentamiento es causado principalmente por la acumulación de gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera, como el dióxido de carbono o el metano. En el último siglo hemos observado un aumento notable en las temperaturas globales y existen claras evidencias para atribuirlo en parte al efecto antropogénico, es decir que es consecuencia de las actividades humanas.
El cambio climático se refiere a variaciones importantes en los patrones climáticos globales a lo largo del tiempo, que incluye cambios en las temperaturas, pero también en las precipitaciones, en eventos extremos más intensos y frecuentes como huracanes y sequías e, incluso, en las corrientes oceánicas y los niveles del mar.
“Es decir, cambio climático es un término mayor, que incluye el calentamiento global, pero también abarca una gama más amplia de alteraciones que nuestro planeta está experimentando”, señala Inés Leyba, especialista en la interacción océano-atmósfera.
¿Cómo afecta el cambio climático al océano?
Lo afecta de muchas formas. El aumento de temperatura del agua superficial acentúa el contraste con la temperatura de las capas de agua más profundas. Este calentamiento superficial afecta a los seres vivos (algunos de los cuales están desplazándose hacia los polos), reduce la capacidad del océano para absorber gases de la atmósfera y se manifiesta en el aumento del nivel del mar, entre otras consecuencias.
Estas modificaciones en la temperatura superficial del océano no es uniforme y se transmite por contacto a la atmósfera, alterando la presión del aire y los patrones de vientos.
A su vez, el cambio en los vientos tiene consecuencias en las corrientes marinas, la disponibilidad de nutrientes en la capa superficial y el nivel del mar, sobre todo en regiones próximas a la costa. El aumento en el nivel del mar impacta en las crecidas por efecto del viento (Sudestadas, en el caso de la ciudad de Buenos Aires), haciéndolas más intensas, y alterando los patrones de erosión costera.
En forma directa o indirecta estos procesos afectan a las personas que habitan el litoral costero y a todas las especies marinas, desde el fitoplancton hasta los predadores tope, incluyendo aquellas de interés comercial.
“Los cambios observados en las últimas décadas indican el aumento global de la temperatura y del nivel del mar”, señala la profesora Claudia Simionato, especialista en oceanografía física y modelos numéricos. “Sin embargo, esos cambios son heterogéneos, y podemos encontrar algunas regiones donde se observa enfriamiento y disminución del nivel del mar, lo cual nos desafía a entender la complejidad de los procesos que controlan esos cambios”, agrega.
¿Cómo El Niño afecta el océano?
Durante El Niño, se producen una serie de fenómenos en el océano Pacífico tropical: los vientos alisios (que circulan de este a oeste) se debilitan y las aguas cálidas de la región de Indonesia cambian de dirección y se propagan hacia el este, o sea, hacia América.
Esta redistribución de calor en la capa superior del océano afecta la circulación atmosférica a escala global, debilita los vientos alisios y permite que estas condiciones perduren durante varios meses. Como consecuencia de estos cambios, se registran anomalías en las precipitaciones en muchas regiones del planeta, produciendo ocasionales inundaciones o incendios de grandes superficies. Las anomalías son diferencias en los valores actuales respecto a los promedios históricos.
A escala regional, generalmente, El Niño se asocia con precipitaciones por encima de la media en la región pampeana, Uruguay y sur de Brasil, lo cual puede traducirse en inundaciones y mayor caudal de los ríos.
Para el investigador Martín Saraceno, especialista en oceanografía física y altimetría, “el impacto en nuestra plataforma continental se da como resultado de que los ríos descargan más agua al mar y por modificaciones en el patrón de vientos. Por ejemplo, sabemos que durante los eventos El Niño, la masa de agua dulce que el Río de la Plata descarga en el océano se extiende más al norte, sobre la costa de Uruguay y Brasil, y eso impacta en las condiciones ambientales y los organismos vivos”.
¿Cuáles son las causas del aumento en el nivel del mar?
A nivel global, existen dos causas principales que provocan el aumento del nivel del mar: cambio de masa y efecto térmico.
“El cambio de masa es el agregado de agua que proviene del derretimiento de los polos o glaciares y que producen un aumento en la cantidad de agua”, dice la profesora Laura Ruiz Etcheverry, especialista en oceanografía física y sensoramiento remoto. “La otra causa, se produce por la expansión térmica: al aumentar la temperatura, el agua se expande y aumenta su volumen”, señala.
“Gracias a las mediciones satelitales de la superficie del océano y las observaciones de temperatura, la comunidad científica monitorea constantemente la variación del nivel del mar asociado a estos dos factores, siendo el más importante el cambio de masa. Es decir, el derretimiento de los hielos continentales impactan más en el nivel del mar global que la expansión térmica”, aclara Ruiz Etcheverry.
En referencia al deshielo, Alberto Piola, investigador y profesor emérito del Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, describe un proceso adicional: “Durante el derretimiento del hielo polar, parte del agua descongelada se infiltra por grietas y, si llega a la base del glaciar produce un efecto ‘lubricante’ que acelera su deslizamiento hacia el océano. Este efecto indirecto del derretimiento de los casquetes polares tiene relevancia para el balance de hielo global”.
Como factores que contribuyen al aumento del nivel del mar en nuestra región, también habría que considerar el mayor aporte de los ríos, el aumento en la frecuencia e intensidad de las tormentas que producen oleaje sobre las costas, el cambio en el viento y en la circulación, entre otros. Por ejemplo, en el Atlántico sudoccidental hay evidencia de que la corriente de Brasil se está desplazando hacia el sur, provocando un aumento en la temperatura y, en consecuencia, un aumento del nivel del mar superior a la media global.
¿Cómo se transfiere el CO2 de la atmósfera al océano?
El océano tiene un alto potencial para absorber dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera. Se estima que captura cerca del 25% del CO2 antropogénico emitido a la atmósfera, es decir CO2 generado por el accionar del hombre, y por lo tanto desempeña un importante rol como mitigador del cambio climático.
El CO2 atmosférico ingresa en el océano mediante el intercambio gaseoso que depende de: la velocidad del viento, las diferentes concentraciones de CO2 en el límite mar-atmósfera y la solubilidad del gas.
- El intercambio gaseoso entre el océano y la atmósfera se intensifica con los vientos fuertes, ya que producen una mayor mezcla en la capa superficial del mar y facilita el intercambio del CO2.
- La dirección del intercambio está determinada por las diferencias en las concentraciones del gas de la atmósfera y de la superficie del mar. Es decir, si la concentración de CO2 en la atmósfera es mayor que en el mar, el flujo gaseoso será en dirección al mar. Por el contrario, cuando la concentración de CO2 en el mar es mayor que en la atmósfera, ocurrirá que el océano no absorberá sino que emitirá.
- La cantidad de CO2 que es captado por el agua depende de su solubilidad, que es a la vez función de la temperatura. En general, los gases se disuelven mejor cuando la temperatura y la salinidad son bajas. Esto quiere decir, que en aguas cálidas es más difícil que ingrese el CO2, mientras que en aguas frías es más fácil.
El efecto de la solubilidad se conoce como bomba física de solubilidad. Un ejemplo de esto ocurre en la zona de formación de masas de agua, como en las altas latitudes del Atlántico Norte, en donde aguas salinas y muy frías se hunden desde la superficie hasta el fondo marino. En el momento de la formación de estas aguas profundas se capta CO2 por efecto de la solubilidad y por el hundimiento de aguas superficiales, que lo distribuyen por el océano profundo.
Otro efecto importante es lo que conocemos como bomba biológica, que se refiere a procesos biológicos donde interviene el CO2 como, por ejemplo, la fotosíntesis, la respiración y la descomposición de materia orgánica, entre otros. “Acá podemos destacar el rol del Atlántico sudoccidental, ya que sabemos que es un lugar donde hay una alta productividad y actividad biológica” comenta Carolina Kahl, investigadora del Servicio de Hidrografía Naval. “Gracias a la bomba biológica, el Mar Argentino tiene en promedio bajas concentraciones de CO2 respecto a la atmósfera y, por lo tanto, es uno de los mayores sumideros de CO2 en el océano clobal”.
¿Qué es la acidificación de los océanos y cómo afecta a la vida marina?
La alta cantidad de CO2 antropogénico que es capturado por el océano altera la química natural del agua de mar. En consecuencia, se reduce el pH y la concentración del ión carbonato, produciendo un fenómeno denominado Acidificación Oceánica (AO). “Se estima, en promedio para la superficie oceánica, que el pH ha disminuido en 0,1 unidades desde el comienzo de la revolución industrial. Si bien parece ser poco, es lo suficientemente alto como para afectar a distintos organismos marinos”, señala Kahl.
Muchas especies de importancia ecológica, comercial y cultural pueden verse afectadas por la AO, ya sea de forma directa o indirecta a través de la alteración de las redes alimenticias y de los hábitats.
La respuesta de las especies será variada, según sea su capacidad de adaptación a la AO. Algunas podrían beneficiarse, por ejemplo facilitando el crecimiento de algunas algas o diatomeas. Otros organismos podrían tolerar un cambio en el pH y, de esta manera, la AO no tendría efectos sobre ellos. Por último, algunas especies podrían verse afectadas en su supervivencia; influyendo en el estadio larval, crecimiento, desarrollo y reproducción; deteriorando las tasas de calcificación; alterando el comportamiento y la interacción entre presas y depredadores; etc.
Reducir el cambio climático y su impacto en el océano
A nivel mundial, se acordaron diferentes medidas para la reducción de emisiones que producen el cambio climático. En 2018, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) propuso el desafío de limitar el calentamiento a 1,5°C para reducir el impacto. Sin embargo, actualmente el desafío es aún mayor debido al aumento constante de las emisiones de gases de efecto invernadero. El ritmo y la escala de las medidas adoptadas hasta el momento, así como de los planes actuales, son insuficientes para hacer frente al cambio climático. Es por ello que en esta década, se necesitan acciones concretas de adaptación.
La justicia climática es crucial porque quienes menos han contribuido al cambio climático se ven afectados de forma desproporcionada. A nivel local, una de las respuestas para reducir la vulnerabilidad social al cambio climático es reforzar mecanismos de alerta temprana. Se encuentra vigente la elaboración de un Plan Nacional para la Reducción del Riesgo de Desastres (2024-2030), cuyo objetivo es integrar acciones y articular el funcionamiento de los organismos de los gobiernos nacional, provincial y municipal, y las organizaciones no gubernamentales, como la sociedad civil, para fortalecer y optimizar las acciones destinadas a la reducción de riesgos, el manejo de crisis y la recuperación.
La implementación de las soluciones propuestas están en línea con la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, que tiene en cuenta la alerta temprana, como una función importante en lo relativo a la seguridad alimentaria, la salud, las ciudades resilientes, la gestión del ambiente y la adaptación al cambio climático.
El impacto en el océano es complejo. Se esperan cambios en alguno de los forzantes como el viento y las olas, o el aumento del nivel del mar, modificaciones en los procesos de erosión de las costas, migraciones de especies, etc. Sin embargo, hay otras respuestas del océano que todavía no están del todo claras y que son motivo de investigación, como el impacto en las corrientes oceánicas.
Por Pablo Oviedo
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