CONTAMELO VERDE

Basta con observar cualquier imagen o representación de nuestro Planeta para notar que casi la totalidad de éste está cubierta por agua. Más precisamente, los océanos cubren el 71% de la superficie terrestre.

​

En las últimas décadas se ha hablado mucho (¡un gran avance, por cierto!) de “calentamiento global” y “cambio climático”, pero ¿qué sabemos de las interacciones entre estos temas y el componente mayoritario de la superficie planetaria? ¿Existen? Esta gran masa líquida, además de proveer alimentos y ser epicentro de infinidad de formas de vida, ¿contribuye o perjudica en algo a la atmósfera? ¿De qué manera se ve perjudicada por la acción humana?

​

En esta nota intentaremos responder a estas cuestiones y dimensionar la importancia que los océanos en particular tienen para nuestra existencia.

​

​

Empecemos por el principio y recordemos la composición de algunos gases presentes en la atmósfera:

​

Tanto el dióxido de carbono (CO2), el vapor de agua (H2O), el óxido nitroso (N2O), el metano (CH4) y el ozono (O3), forman parte de los llamados Gases de Efecto Invernadero (GEI). Y ello porque estos componentes gaseosos de la atmósfera, tanto naturales como antropogénicos, absorben y emiten radiación modulando el clima terrestre. Gracias a ellos la vida en la Tierra es posible ya que, al absorber radiación solar y terrestre, mantienen una temperatura habitable.

​

Pero si son buenos, ¿cuál es el problema?

​

El incremento de la concentración de CO2 atmosférico fue evidenciado en el registro más largo de mediciones directas de CO2, correspondiente al observatorio de Mauna Loa, Hawaii, desde 1958 hasta el presente (Figura 1).

Cabe decir que desde comienzos de la era industrial, la concentración de CO2 atmosférico aumentó en más de 100 partes por millón (ppm), demostrándose que dicho aumento ha tenido (y tiene) una relación directa con el uso de combustibles fósiles para la generación de energía y con los cambios en el uso del suelo, lo que se conoce como “CO2 antrópico” (Sarmiento y Gruber, 2002). En la actualidad, las concentraciones de CO2 atmosférico continúan en aumento, superando los 420 ppm.

​

Desde el año 1994, la República Argentina cuenta con una estación de monitoreo de CO2 atmosférico (junto a otros parámetros), ubicado en la ciudad de Ushuaia y a cargo del Servicio Meteorológico Nacional (SMN), en contribución con la National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA), evidenciando también el incremento en la concentración de CO2 en la atmósfera (Figura 2).

​

Pero, ¿qué tienen que ver los GEI atmosféricos con los océanos?

​

En este contexto, los océanos juegan un papel importante en el ciclo del carbono global (Figura 3), ya que constituyen uno de los mayores reservorios de carbono y el mayor sumidero del CO2. Este gas ingresa a los océanos de 2 formas: por causas físico-químicas (“bomba física”) y por causas biológicas (“bomba biológica”).

​

Las causas físico-químicas se refieren al hundimiento de agua densa en regiones muy acotadas de los océanos que generan el motor de la circulación a gran escala. Al estar en contacto con la atmósfera antes de hundirse, estas masas de agua contienen el registro de los gases que luego llevarán hasta grandes profundidades y circularán desde cientos a miles de años, hasta que vuelvan a la superficie.

​

Mientras que la “bomba biológica” se refiere a la captura de CO2 hecha por organismos acuáticos de la familia del plancton que lo utilizan para formar sus exoesqueletos, para realizar la fotosíntesis en los primeros metros de la columna de agua y generar, en consecuencia, oxígeno que permanecerá en forma acuosa y también llegará a la atmósfera en forma gaseosa (Sarmiento y Gruber, 2002). A partir de este mecanismo, estas algas son las responsables de generar más del 50% del oxígeno que respiramos. Cuando estos organismos no son consumidos por otros más grandes o simplemente mueren, sus exoesqueletos se hunden y depositan en el fondo del mar grandes cantidades de dióxido de carbono en estado sólido.

​

Se estima que en la última década la captura neta del océano fue del 48% del CO2 atmosférico (Le Quéré et al., 2018). Dicha absorción resulta fundamental porque justamente disminuye el CO2 acumulado en la atmósfera y por ende contribuye a mitigar el calentamiento global. Sin embargo, la invasión de CO2 de origen antrópico presiona en sentido contrario y aumenta la temperatura de los océanos (ya que como señalamos es un gas que retiene calor en el medio en el que se encuentre) y altera también la química del carbono en el agua de mar, produciendo otro problema grave del CO2: la acidificación oceánica (Doney et al., 2009; Feely et al., 2009).

​

“Acidificación oceánica” es el término dado a la disminución del pH del mar producido por la absorción del CO2[1]. Se estima, en promedio para la superficie oceánica, que el pH cambió desde el período pre-industrial hasta el año 1994 de 8.179 a 8.104 y se especula para el año 2100 un pH de ~7.9 (Orr et al., 2005, Figura 4). Esto tiene un efecto sobre los organismos en general, modificando su metabolismo, y particularmente sobre los organismos que utilizan el carbonato de calcio para crear sus estructuras y caparazones, como corales, foraminíferos, cocolitofóridos y crustáceos (Gattuso y Hansson, 2011, Figura 5). Al ser más ácido el medio, las conchas y los esqueletos pueden comenzar a disolverse ya que se encuentra perturbada la fijación de carbonato indispensable para su formación, debilitándose y corriendo el riesgo de desaparecer, afectando así a la integridad de las cadenas tróficas a las que pertenecen (Feely et al., 2012).

Debido a los complejos patrones de circulación y a los ciclos biogeoquímicos -que no se conocen completamente- la concentración de CO2 en el océano muestra gran variabilidad espacial y temporal (Figura 6, Takahashi et al., 2009; Park et al., 2010). El conocimiento de estas variaciones resulta fundamental para entender el ciclo del carbono en el océano y así poder predecir a futuro la respuesta oceánica frente al cambio climático.

​

¿Qué ocurre en el Mar Argentino?

​

El Mar Patagónico se caracteriza por ser una de las regiones de plataforma más extensa y productiva del mundo (Lutz et al., 2010; Dogliotti et al., 2014; Song et al., 2016). La gran actividad fitoplanctónica, se puede caracterizar por altos valores de clorofila-a y de producción primaria que dan como resultado una región de alta biodiversidad con grandes intereses pesqueros. Como expusimos anteriormente, la “bomba biológica” contribuye aquí a disminuir la concentración del carbono en la capa superior del mar, favoreciendo la captura de CO2 de la atmósfera. En regiones más costeras, donde ocurren flujos verticales y mezcla turbulenta generada por las mareas, ocurre una renovación de aguas profundas donde domina la “bomba física”, con la consecuente emisión de CO2 desde el océano hacia la atmósfera.

​

Los estudios de la Dra. Carolina Kahl (CONICET, SHN), presentados durante 2018, indicaron en el Mar Argentino el efecto de la “bomba biológica”, con un secuestro de CO2 en el Mar Patagónico; y en zonas como El Rincón, Península Valdés, el Golfo San Jorge y Bahía Grande, el efecto de la “bomba física” y la emisión (por efectos térmicos) de CO2 a la atmósfera. Cabe señalar que las mayores emisiones ocurren durante las estaciones de verano y otoño (Figura 7).

​

​

​

​

​

[1] Una vez que el CO2 ingresa al mar se disuelve formando dióxido de carbono disuelto (CO2*), que reacciona con agua formando el ion bicarbonato (HCO3-) y este se disocia en la forma de ion carbonato (CO32-). La suma de las concentraciones de las tres especies de carbono disuelto forma el denominado carbono inorgánico disuelto o carbono total (CT). En el océano, 90% del CT corresponde al ion bicarbonato, 9% al ion carbonato y 1% al dióxido de carbono disuelto (Williams y Follows, 2011). Estas reacciones del CO2 en el agua producen iones de hidrógeno, lo que llevan a aumentar la acidez del ambiente.