Reportaje (CR)2 | La mar no estaba serena: aumento de la temperatura del océano y proyecciones futuras

1590
  • La Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos informó que abril de 2023 fue el segundo mes más cálido desde que existen registros
  • Las consecuencias de las altas temperaturas en el mar pueden ir desde liberar gases de efecto invernadero a la atmósfera, disminuir su capacidad de absorber dióxido de carbono y bajar los niveles de oxígeno en el agua

Por José Barraza, encargado de divulgación científica (CR)2

No hay duda de que el océano es de vital importancia para la mantención de la vida en el planeta. Regula la temperatura, genera más del cincuenta por ciento del oxígeno que respiramos y nos proporciona alimento, entre muchos otros beneficios. Sin embargo, los últimos informes científicos han alertado que el cambio climático provocado por las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero (GEI) hacia la atmósfera han desencadenado diversos procesos que están desbalanceando el equilibrio térmico del planeta, lo que repercute sobre el océano. Esto impactará negativamente a las sociedades humanas y a los ecosistemas que albergan una alta biodiversidad.

El Informe Especial sobre Océanos y Criósfera del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), por ejemplo, señala que habrá un aumento del nivel del mar, una disminución del oxígeno en las aguas, acidificación y el incremento de la temperatura. Sobre lo último, la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos informó que la temperatura superficial del océano global marcó un máximo en abril de este año, con 0,86 °C por sobre el promedio histórico de largo plazo. Con esto se convirtió en el segundo récord más cálido desde que existen registros, siendo superado solo por enero de 2016.

El gráfico del NOAA permite apreciar, desde 1850 hasta la actualidad, las anomalías de la temperatura superficial del océano a nivel global respecto del promedio histórico de 1910-2000. Fuente: Modificado de NOAA.

Por su parte, el informe del IPCC presenta una proyección del aumento de la temperatura del océano en el futuro según nuestras emisiones de GEI. Así, en un escenario donde disminuimos nuestras emisiones, la temperatura del mar subiría, pero se mantendría cercana al promedio histórico; en cambio, si seguimos emitiendo GEI tal como lo hemos hecho hasta ahora, la temperatura subiría en 1 °C antes del año 2050, más de 2 °C para el año 2080 y cerca de 3 °C para el 2100.

Martín Jacques, académico de la Universidad de Concepción, plantea que el récord de temperatura de abril, podría deberse a la suma de esta tendencia al calentamiento producto del cambio climático y a la llegada de un evento El Niño, “que aumenta la temperatura superficial global en el orden de 0,2 °C (…) Esos dos fenómenos superpuestos ya se llevarían una buena parte de las causas de este calentamiento tan marcado para abril de 2023”, explicó.

Con todo lo anterior, cabe preguntarse cuál será el destino que le depara al océano y, sobre todo, al que baña las costas de Chile: el Pacífico Sur. El IPCC indica que habrá un aumento de la temperatura de las aguas, cambios en el oxígeno marino (aumento o disminución, según la zona), una baja del pH (acidificación) y alza del nivel del mar, entre otros. A lo antes mencionado y con una visión más local, el informe Evidencia científica y cambio climático en Chile suma marejadas de mayor intensidad, floración de algas nocivas, pérdida de la biodiversidad, mortandad de especies y variación en la abundancia de los recursos pesqueros.

Impacto del alza de temperatura

A nivel global, el océano tiene la capacidad de absorber el dióxido de carbono (CO2) que se encuentra en la atmósfera (tanto el natural como el que emitimos los humanos debido a nuestras actividades productivas), ayudando a mitigar los impactos del cambio climático. Sin embargo, Jacques señala que esta cualidad de sumidero del océano depende, justamente, de su temperatura y que un océano más cálido va perdiendo poco a poco su capacidad de solubilizar y absorber CO2. Algo a considerar tomando en cuenta las proyecciones futuras de un mar más cálido y los récords que ya se sobrepasaron en abril de 2023.

Ítalo Masotti, académico de la Facultad de Ciencias del Mar y de Recursos Naturales de la Universidad de Valparaíso, indica que cerca de un 30 por ciento del CO2 emitido por los humanos es absorbido por los océanos -la biosfera terrestre absorbe un 20 %- en el corto plazo (décadas), mientras que el restante lo hará en el mediano (cientos de años) y largo plazo (miles de años). Pero aclara que el océano no será un sumidero eterno y “cada vez irá bajando su capacidad en el tiempo”.

Producto del aumento de la temperatura, otro impacto viene de la mano: la disminución del oxígeno en el agua. Si la superficie del océano se calienta, el oxígeno que contiene se libera a la atmósfera y, al mismo tiempo, hay una menor penetración de este gas desde la atmósfera hacia el océano, dice Masotti.

Una chimenea de gases de efecto invernadero

El comportamiento del océano es heterogéneo y dinámico, siendo a veces sumidero de GEI y en otras, fuente de estos gases a la atmósfera, como de metano (CH4) y óxido nitroso (N2O). Tal es el caso de las aguas frente a la costa chilena, que actúan como una “chimenea de gases de efecto invernadero”, dice Laura Farías, profesora del Departamento de Oceanografía de la Universidad de Concepción. La especialista explica que esto se debe al fenómeno conocido como surgencia costera, el cual se produce por un viento que sopla desde el sur hacia el norte, a lo largo de la costa, que va desplazando las aguas superficiales, permitiendo que emerjan aguas subsuperficiales  ricas en GEI, los que llegan a la atmósfera. Debido a este fenómeno no solo se emite N2O y CH4, sino también CO2, perdiendo en estas regiones costeras su condición de sumidero de este gas.

Las proyecciones indican que el cambio climático propiciaría las condiciones para la surgencia, lo que aumentaría las emisiones de GEI a la atmósfera. Y no solo eso, Catalina Aguirre, académica de la Universidad de Valparaíso, señala que las aguas subsuperficiales  son deficitarias en oxígeno y que al ascender afectan a las especies que viven en la superficie, lo que podría producir varazones de todo tipo, por lo que estas aumentarían con el cambio climático.

Aumento de marejadas: un problema triple

Dentro de los otros fenómenos que el cambio climático generará en los océanos también se encuentra el aumento de las marejadas. Aguirre explica que las marejadas son provocadas por los fuertes vientos que acompañan a los huracanes o a los ciclones presentes en las latitudes medias y medias altas de ambos hemisferios del planeta (en el caso del hemisferio sur, son estos ciclones extratropicales los que, generalmente, provocan tormentas y lluvias en el sur de Chile). De esta manera, tanto los huracanes como los ciclones extratropicales son los principales responsables de las marejadas, las que pueden viajar, incluso, de un hemisferio a otro, tal como las ocurridas en Chile en enero de 2023.

La especialista señala que el cambio climático generará cambios en la circulación atmosférica, por lo que habría una mayor intensidad  de estos sistemas de baja presión con vientos de alta magnitud con capacidad de provocar olas de mayor tamaño que las actuales. Pero esto no queda ahí, pues hay otros fenómenos involucrados a nivel oceánico que harán que las marejadas sean aún más peligrosas.

El primero se denomina expansión térmica. El IPCC indica que este fenómeno es el aumento del volumen del mar (no su masa) producto, justamente, de una mayor temperatura, lo que hará que suba el nivel de las aguas. El segundo fenómeno es el derretimiento de los hielos, que también provocará un aumento en el nivel del mar. Por tanto, nos vemos ante un escenario complejo que suma un mar más elevado, debido a estas dos variables, y vientos que ocasionarán marejadas más intensas, lo que sí o sí representará un desafío para la zona costera. “Hay muchos estudios que dicen que la inercia de este proceso es tal, que aunque paremos de emitir (gases de efecto invernadero) mañana, el aumento del nivel del mar va a continuar por varios siglos”, dice Aguirre, quien añadió: “las marejadas que conocemos hoy, que ocurren cada cien años, en el futuro serán cada treinta o cada veinte o cada diez, dependiendo del escenario que estemos empleando para hacer las proyecciones”.

“Sabemos más de la superficie de la luna que del fondo de nuestro planeta”

Ante un escenario tan complejo, se hace necesario aumentar las investigaciones y el monitoreo del océano. Catalina Aguirre, señala que hace ya varias décadas se hace monitoreo satelital, pero esto permite conocer solo algunas variables y solamente de la superficie, por lo que se conoce muy poco de la profundidades oceánicas. “De ahí viene eso de que sabemos más de la superficie de la luna que del fondo de nuestro planeta”, dice la investigadora.

Farías añade que hay mucha incertidumbre en el océano porque no se monitorea lo suficiente, lo que genera una baja disponibilidad de datos o una dispersión de los mismos, impidiendo, por ejemplo, la realización de reconstrucciones históricas. Esto se debería a la complejidad misma del mar, su hidrodinámica y también por las limitaciones técnicas. “No hay un desarrollo tecnológico para medir cada uno de los gases (de efecto invernadero). Se han desarrollado para el CO2, recién están apareciendo sensores para detectar el metano y aún no hay para óxido nitroso. Entonces, hay que ir y tomar muestras de agua de mar  y eso es complejo y costoso”, explica la especialista.

¿”La mar estaba serena”, como dice la clásica canción? En general no lo está, pues hay muchos procesos dinámicos y eventos extremos naturales. Sin embargo, los humanos la estamos alterando más de lo que sus procesos pueden soportar, por lo que se requiere de mayor investigación y acción para mitigar los impactos futuros.

Referencias

Denman, K.L., G. Brasseur, A. Chidthaisong, P. Ciais, P.M. Cox, R.E. Dickinson, D. Hauglustaine, C. Heinze, E. Holland, D. Jacob, U. Lohmann, S Ramachandran, P.L. da Silva Dias, S.C. Wofsy and X. Zhang, 2007: Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ar4-wg1-chapter7-1.pdf

Gruber, N., Clement, D., Carter, B. R., Feely, R. A., Van Heuven, S., Hoppema, M., … & Wanninkhof, R. (2019). The oceanic sink for anthropogenic CO2 from 1994 to 2007. Science, 363(6432), 1193-1199. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aau5153

IPCC, 2019: Technical Summary [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, M. Tignor, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [H.- O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]. In press. https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/technical-summary/

NOAA National Centers for Environmental information, Climate at a Glance: Global Time Series, published May 2023, retrieved on May 23, 2023 from https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/climate-at-a-glance/global/time-series

NOAA National Centers for Environmental Information, Monthly Global Climate Report for April 2023, published online May 2023, retrieved on May 23, 2023 from https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/202304.

National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). April 2023 was Earth’s fourth warmest on record. https://www.noaa.gov/news/april-2023-was-earths-fourth-warmest-on-record

Rojas M., P. Aldunce, L. Farías, H. González, P. Marquet, J. C. Muñoz, R. Palma-Behnke, A. Stehr y S. Vicuña (editores) (2019). Evidencia científica y cambio climático en Chile: Resumen para tomadores de decisiones. Santiago: Comité Científico COP25; Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación. https://www.cr2.cl/wp-content/uploads/2019/12/Evidencia-cient%C3%ADfica-y-cambio-clim%C3%A1tico-en-Chile.pdf