El océano es la memoria del clima
Desde el Servicio de Hidrografía Naval un grupo de investigadores y docentes del Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos de Exactas UBA, encabezados por Alberto Piola, se dedica a estudiar las corrientes oceánicas y el impacto que podrían producir en el ecosistema marino y en el clima.
Como todos sabemos, más del 70% de la Tierra está cubierta por agua. La mayor parte de ella se concentra en los océanos, que contienen unos 13×1020 litros (1.300 trillones de litros). Pero el agua de los mares no está quieta. Las corrientes marinas se desplazan a velocidades relativamente bajas –unos 3 km/h– pero los cambios que producen a su paso modifican el ecosistema marino y el clima.
Un equipo de investigadores dirigido por Alberto Piola estudia las corrientes oceánicas y las propiedades de esas masas de agua y sus variaciones temporales. Buscan entender los procesos que producen estas variaciones y cuál es su impacto potencial en el ecosistema marino y el clima.
Las corrientes oceánicas transportan grandes cantidades de calor desde regiones cálidas hasta regiones frías de la Tierra; así contribuyen a mantener las condiciones climáticas relativamente estables. “Esto se debe a que, comparada con el aire, el agua tiene una alta capacidad calorífica. Por su volumen, además, el océano almacena grandes cantidades de calor”, explica Piola. Pero las corrientes oceánicas no sólo inciden en las temperaturas, también transportan elementos disueltos desde la superficie hasta miles de metros de profundidad, a través de la Circulación Meridional del Océano Mundial, que lleva aguas profundas del Atlántico Norte hacia el Índico y el Pacífico. “Como la velocidad de las corrientes es relativamente baja, los elementos pueden ser almacenados en las aguas profundas durante mucho tiempo (entre 800 a 1200 años). Por ejemplo, una molécula de CO2 puede ser absorbida en la superficie del mar, transportada hacia el agua profunda y almacenada durante varios siglos antes de volver a estar en contacto con la atmósfera. De este proceso se desprende la idea de que el océano es la memoria del clima”, afirma el investigador.
Para que el océano atrape una sustancia disuelta en la atmósfera, su concentración en el agua debe ser menor a la concentración en el aire. En el caso del CO2, además del mecanismo de absorción hacia aguas profundas mencionado anteriormente, existe otro producido por el crecimiento de plantas marinas que durante la fotosíntesis absorben carbono del agua y liberan oxígeno. Gracias a estos dos mecanismos, la atmósfera sólo contiene un 40% del CO2 emitido durante la quema de combustibles fósiles desde el inicio de la revolución industrial, y casi otro tanto se encuentra almacenado en el océano. “Para predecir la evolución del sistema climático debemos saber si el océano puede continuar absorbiendo CO2 y cuál es el impacto ecológico que esto implicaría. Como al aumentar la temperatura del agua, disminuye su capacidad de contener gases disueltos, es necesario saber cómo estos procesos pueden alterar la temperatura de las aguas y el complejo sistema de corrientes oceánicas. Ya existen evidencias claras de que el océano está aumentando su temperatura, no sólo en las capas superficiales, sino también en las aguas profundas”, sostiene Piola.
El calentamiento del agua superficial la hace más liviana y la aísla de las capas más profundas. De este modo queda limitado el acceso de los nutrientes a las regiones más iluminadas, impactando por lo tanto, en el crecimiento del fitoplancton y la totalidad de la trama trófica marina. Esto podría traer como consecuencia que se reduzca la absorción de CO2 en el océano, aumentando el efecto invernadero, que conduciría a un calentamiento adicional del océano superficial. “El rol del océano en la regulación del clima y la vida marina dependen del complejo sistema acoplado físico y biogeoquímico que es motivo de nuestra investigación”, remarca Piola.
Para llevar a cabo su trabajo, los investigadores usan instrumentos de muy alta precisión para detectar los cambios sutiles de las propiedades del agua profunda. “Nuestras observaciones se centran en las aguas poco profundas de la plataforma continental, donde la producción biológica y la captura de CO2 son relativamente altas, y en la parte profunda del Atlántico sudoccidental. Bajamos estos instrumentos casi hasta el lecho marino, en algunos casos a miles de metros de profundidad, para construir perfiles verticales de temperatura y salinidad. Los cambios de estas variables a través del tiempo revelan los cambios en la estratificación vertical que modulan el flujo de nutrientes. Al mismo tiempo obtenemos muestras de agua para determinar las concentraciones de nutrientes, oxígeno disuelto y carbono inorgánico”, explica Piola. El grupo analiza estas observaciones y las cruza con datos satelitales de temperatura, salinidad, color del mar y altimetría, y con simulaciones numéricas de la circulación oceánica.
Si bien la línea de investigación que llevan a cabo Piola y su gente se encuadra dentro de las ciencias básicas, los estudios realizados podrían arrojar información útil para la actividad pesquera y para la comprensión de alteraciones del ecosistema. El océano produce un 50% del oxígeno contenido en la atmósfera y absorbe cerca de 2×1012 kg de carbono antrópico por año. “Si bien el valor de este servicio ecosistémico que brinda el océano puede ser difícil de cuantificar, no debe ser ignorado”, dice Piola.
Grupo de Dinámica Oceánica
Alberto Piola y su grupo de investigación en el Servicio de Hidrografía Naval. Foto: Diana Martinez Llaser. CePro-EXACTAS
(Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos – Servicio de Hidrografía Naval)
Departamento de Oceanografía, Servicio de Hidrografía Naval, Av. Montes de Oca 2124, Ciudad de Buenos Aires, Teléfono: 4301-2590.
Dirección: Alberto Piola.
Integrantes del grupo: Alejandro Bianchi, Carlos Balestrini, Marcela Charo, María Paz Chidichimo, Marina Marrari, Ana Paula Osiroff, Virginia Palastanga y Silvia Romero.
Tesistas de doctorado: Anahí Brun, Carolina Kahl y Daniel Valla.
Tesistas de grado: Daniela Rísaro.
