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La acidificación de los océanos: un enorme reto para los ecosistemas

La acidificación de los océanos: un enorme reto para los ecosistemas
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"El tiempo se acaba", enfatizó Carolina Schmidt, la ministra de Medio Ambiente de Chile, en un mensaje de vídeo previo a la Cumbre del Clima de 2019 (COP25) celebrada el pasado mes de diciembre. "No puede haber una respuesta global efectiva contra el cambio climático sin una respuesta global para los problemas de los océanos", añadió. Los problemas de los océanos tienen un alcance muy amplio, e incluyen el aumento del nivel del mar, la pérdida de oxígeno, el incremento de la temperatura del agua y cambios en los ecosistemas. El informe especial sobre el estado de los océanos del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) muestra tendencias futuras preocupantes, y el año pasado el calentamiento de los océanos alcanzó los valores más altos jamás registrados.

La acidificación de los océanos pone en peligro la integridad de los ecosistemas marinos

La acidificación del océano es el fenómeno que hace que los mares se vuelvan más ácidos como consecuencia de la absorción continuada del carbono presente en la atmósfera, que está aumentando debido a las emisiones de origen humano. En los últimos 200 años, los océanos han engullido alrededor de un 30 % de esas emisiones totales, y, hoy en día, las aguas marinas siguen absorbiendo en torno al 25 % de estas cada año.

La acidificación de los océanos ocurre cuando el agua marina reacciona con el CO2 que absorbe de la atmósfera, lo que crea más productos químicos que favorecen la acidificación y reducen la presencia de importantes minerales, como el carbonato de calcio, que los organismos marinos necesitan para sobrevivir.

La acidez media de la superficie del océano, que se ha mantenido estable durante millones de años, se ha incrementado alrededor de un 26 % en los últimos 150 años. "El aumento fue muy lento hasta la década de 1950, pero a partir de ahí la acidificación se ha ido acelerando", afirma el Dr. Jean-Pierre Gattuso, director de investigación del Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-Mer, el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS, por sus siglas en francés) y la Sorbona. "Como las emisiones de CO2 de origen humano son la primera causa de acidificación, las proyecciones futuras dependen de los niveles de estas. Si la situación sigue los patrones habituales, la acidificación del océano podría aumentar en otro 150 % para el año 2100", añade el Dr. Gattuso.

Con un 95 % de las aguas superficiales del océano afectadas por un PH decreciente, los efectos de la acidificación se notan cada vez más en todo el mundo y en un amplio rango de ecosistemas marinos. "El mundo parece estar obsesionado con lo que está ocurriendo en tierra y en la atmósfera, y no se dan cuenta de que la Tierra es totalmente subsidiaria de los océanos, que albergan el 98 % de las especies del planeta", afirma el Dr. Dan Laffoley, vicepresidente de Ciencia Marina de la Comisión Mundial de Áreas Protegidas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) y asesor principal de Ciencias Marinas y Conservación de su Programa Global Marino y Polar. "Lo que se creía en el año 2004 que era algo por lo que no nos tendríamos que preocupar hasta el 2050 o 2070 está ocurriendo ahora mismo".

Reducir el número de iones de carbonato presentes en el agua hace que muchos animales marinos no tengan a su disposición algunos minerales vitales para la construcción de sus caparazones de protección. Según muestran múltiples estudios, los mejillones, el plancton y los corales de los arrecifes son algunas de las principales especies en peligro.

Los ecosistemas de los arrecifes coralinos tropicales ocupan menos del 0,1 % del suelo oceánico, pero en ellos y a su alrededor viven entre uno y nueve millones de especies. Los científicos pronostican que el carbonato cálcico disminuirá para final de siglo hasta reducir a la mitad sus concentraciones de la era preindustrial en los trópicos, por lo que les preocupa que los corales empiecen a disolver sus estructuras en lugar de construirlas. Aunque no lleguen a menguar, la acidificación oceánica por sí sola puede hacer que se reduzca la densidad de sus esqueletos hasta un 20 % para el año 2100. Esta acidificación debilita arrecifes que se enfrentan a otras presiones procedentes de olas de calor que producen blanqueamiento, así como de las actividades económicas. "Estamos debilitando sus mecanismos de reparación", afirma el Dr. Laffoley. En los próximos 20 años, los científicos aseguran que es bastante posible que los arrecifes de coral se degraden rápidamente, poniendo en peligro el sustento de 500 millones de personas que dependen de ellos para conseguir alimento, protección costera e ingresos.

La acidificación también afecta a los corales de aguas profundas, como los del Atlántico Norte, que son importantes focos de biodiversidad y un hábitat crítico para miles de especies, incluyendo algunas de gran valor comercial como gambas, langostas, cangrejos, meros y pargos. "Sus esqueletos están siendo erosionados de la misma manera que la osteoporosis debilita nuestros huesos", dice el Dr. Laffoley.

Un fenómeno más complejo de lo que parece

"Existen observaciones de cómo está afectando la acidificación oceánica a ciertas especies", comenta la Dra. Helen Findlay, oceanógrafa biológica del Plymouth Marine Laboratory (PML), que usa la información e infraestructura del Servicio de Cambio Climático de Copérnico (C3S, por sus siglas en inglés) para estimar la acidez presente y futura de los océanos. Según explica la Dra. Findlay, este impacto se asocia más comúnmente con las regiones oceánicas donde las aguas profundas, que suelen ser más ácidas de manera natural, suben hasta la superficie, lo que hace que haya un aumento de la acidificación en la zona. Por ejemplo, las aguas ácidas dañan o disuelven las conchas de los caracoles marinos planctónicos, que son un importante alimento para algunas especies como el salmón.

Sin embargo, los estudios han mostrado que las especies pueden responder de diferentes maneras. Algunas se podrían beneficiar de la acidificación y el calentamiento oceánico y aumentar su actividad depredadora de otras especies, según afirman los expertos del IPCC. En muchos ecosistemas, las algas marinas microscópicas, o fitoplancton, que son el alimento básico de muchas cadenas alimentarias marinas, podrían sufrir o florecer en aguas más ácidas. La información sobre el color del océano procedente de satélites del Servicio Marino de Copérnico puede ofrecer un análisis más detallado de la absorción de CO2 que llevan a cabo los océanos y de cómo podría reaccionar a esto la cadena alimentaria marina.

"El proyecto llamado Sistema de Información Sectorial (SIS) de Costas, Pesca y Hábitats Marinos (MCF, por sus siglas en inglés) del Servicio de Cambio Climático de Copérnico (C3S) ha producido una serie de indicadores del impacto climático en el medio ambiente marino, que incluyen algunos referentes a la acidificación oceánica, así como algunas herramientas que demuestran cómo se pueden usar estos indicadores en aplicaciones marinas", dice el Dr. James Clark, especialista sénior de PML. "Uno de los principales objetivos del proyecto es fabricar una serie de productos que apoyen las estrategias europeas de adaptación al cambio climático y las políticas de mitigación. Los indicadores del proyecto C3S-MCF se están incorporando al Climate Data Store del C3S y se espera que se publiquen en las próximas semanas".

El impacto en la biodiversidad

Los efectos de un mismo fenómeno pueden ser diferentes depende de la región donde se den. A mediados de la década del 2000, la región noroeste del Pacífico estadounidense comenzó a experimentar drásticas mortalidades de ostras en criaderos, que se produjeron cuando las larvas se vieron afectadas por aguas acidificadas, lo que hizo que la industria marisquera de esta costa recibiera un duro varapalo. En Canadá, los científicos pronostican que la acidificación del Pacífico provocará el florecimiento de algas cada vez más tóxicas, lo que pondrá en peligro a los mariscos y podría incluso afectar a peces, aves y mamíferos marinos. También anticipan que una especie de alga que produce la muerte de peces podría ensanchar su territorio en estas aguas más ácidas, lo que pondría en peligro la acuicultura del salmón en la zona.

En Europa, se espera que para final de siglo los grandes productores de moluscos de las costas atlánticas, como Francia, Italia, España y el Reino Unido, sufran en mayor medida el impacto de la acidificación. La información del Servicio Marino de Copérnico, que incorporó recientemente el pH marino a sus indicadores de monitorización oceánica, es utilizada por los investigadores para alcanzar un mejor entendimiento de cómo evoluciona la acidificación en las aguas europeas.

Los efectos de la acidificación en el Ártico también son una fuente de preocupación para los científicos, y algunos predicen que sus aguas perderán los componentes químicos necesarios para construir caparazones para la década de 2080. Aun así, debido a las difíciles condiciones para la investigación, solo hay unas pocas mediciones de la acidificación del océano en la zona ártica, según comenta el Dr. Gattuso. "Lo que sabemos es que las aguas del Ártico son más acidas debido a factores naturales, ya que el CO2, como todos los gases, se disuelve mucho más rápidamente en aguas frías. Nos preocupa que en aproximadamente el 10 % de la superficie del océano Ártico el pH es tan bajo que el agua se está convirtiendo en líquido corrosivo para los organismos con caparazones", afirma el Dr. Gattuso.

Fuente: Science Mag
Cambios en la física y química de los océanos y el impacto en los organismos y los sistemas de ecosistemas según escenarios de emisión de CO2 severos (RCP2.6) y normales (RCP8.5).Fuente: Science Mag

"El problema es que, cuando cambiamos la funcionalidad del océano, estamos dando pie a que surjan dificultades", afirma el Dr. Laffoley, que explica que la mezcla resultante de la acidificación, el calentamiento del océano y la pérdida de oxígeno en el agua está debilitando el sistema en general, y esto trae consecuencias que no llegamos a comprender del todo. "La escala y cantidad de carbono y calor que llega al océano es algo verdaderamente sobrecogedor. Es un problema que preferimos echar a un lado antes que solucionar".

Revertir la acidificación tiene consecuencias muy positivas en los ecosistemas

"Ya hemos causado la acidificación del océano hasta llegar a los niveles actuales, e incluso más, a causa de las cantidades de CO2 emitidas", afirma la Dra. Findlay. "El único enfoque incuestionable es mitigar las emisiones de CO2", dice el Dr. Gattuso. "Llevará mucho tiempo volver al estado de la era preindustrial, pero es posible detener la acidificación de los océanos".

La ciencia está estudiando soluciones, pero los efectos sobre los ecosistemas y los procesos oceánicos todavía no se comprenden en su totalidad. Algunas soluciones al cambio climático centradas en los océanos no se ocupan de manera directa de la acidificación de los mares, mientras que otras podrían ser poco eficientes a la hora de retener el carbono. Sin embargo, "se están llevando a cabo más investigaciones para estudiar la manera en la que podemos usar macroalgas, praderas de vegetación marina, manglares, etc., para almacenar carbono y hacer disminuir la acidificación de los océanos en áreas concretas", dice la Dra. Findlay.

Adaptar las zonas de pesca para disminuir la presión sobre los ecosistemas también puede ofrecer una forma de convivir con la acidificación de los océanos. Por ejemplo, C3S y PML combinan lo que dicen los modelos sobre los efectos potenciales del cambio climático en los mares europeos con información sobre especies, lo que permite pronosticar los cambios que podrían sufrir las reservas pesqueras y cómo deben adaptarse los sectores industriales y las personas que dependen de la pesca. "Los datos del C3S se utilizarán para identificar áreas de oportunidad, como el aumento en el número de algunas especies de peces, así como riesgos existentes como la disminución de las reservas pesqueras", afirma el Dr. Clark. "Como resultado, el sector podrá aplacar los efectos del cambio climático a través de la planificación de prácticas pesqueras sostenibles".

Identificar qué áreas del océano necesitan conservación urgente también podría ayudar a los ecosistemas a mitigar la acidificación. Los expertos han dedicado esfuerzos al mapeado de ecosistemas marinos críticos con el fin de detectar las áreas protegidas que se deben crear o extender. "Podemos reducir esa presión en algunas zonas, lo que ofrecería a estas áreas oceánicas grandes esperanzas de sobreponerse a los retos a los que se enfrentan mientras intentamos reducir las emisiones de CO2", concluye el Dr. Laffoley.