Los modelos informáticos revelan cómo el cambio climático provocado por el hombre alterará drásticamente los ciclos críticos de nutrientes en el océano. En Proceedings of the National Academy of Sciences, de la Universidad de California, los investigadores de Irvine mostraron pruebas de que los ciclos de nutrientes marinos, esenciales para el mantenimiento de los ecosistemas oceánicos, están cambiando de formas inesperadas a medida que el planeta continúa calentándose.
“Los estudios con modelos han sugerido que cuando el océano se calienta se vuelve más estratificado, lo que puede drenar de nutrientes ciertas partes de la superficie del océano”, dijo Adam Martiny, profesor de Ciencias del Sistema Terrestre y Ecología y Biología Evolutiva y uno de los autores principales del estudio. Aunque los modelos sugieren una conexión entre las temperaturas del océano y los nutrientes de la superficie del océano, este es el primer estudio que confirma los impactos del cambio climático en los ciclos de nutrientes.
El equipo, dirigido por el estudiante de posgrado Skylar Gerace, analizó 50 años de datos sobre nutrientes del océano recopilados como parte del Programa Mundial de Investigaciones Hidrográficas con Buques Oceánicos (GO-SHIP). Descubrieron que durante el último medio siglo, ha habido una importante disminución del fósforo, un nutriente que desempeña un papel clave en la salud de las redes alimentarias marinas, en los océanos del hemisferio sur.
Fitoplancton #
“Puede haber efectos en cascada en la cadena alimentaria”, detalló Gerace, quien explicó cómo el plancton –los microorganismos que forman la base de muchas cadenas alimentarias marinas– depende del fósforo como fuente de alimento. “Cuando el fitoplancton tiene menos fósforo, se vuelve menos nutritivo, lo que puede perjudicar las tasas de crecimiento del zooplancton y de los peces”.
Sorprendentemente, las concentraciones de nitrato (un nutriente que el equipo esperaba que disminuyera) parecen permanecer estables. El nitrato es crucial para el funcionamiento del ecosistema, por lo que el hecho de que no esté disminuyendo es una buena señal, explicó Martiny. Sin embargo, las concentraciones de nitrato aún pueden disminuir en el futuro a medida que el clima continúa cambiando. “Pero eso no lo sabemos, es sólo una especulación”, dijo.
Martiny destacó la importancia de programas como GO-SHIP para hacer ciencia de este tipo; sin misiones marítimas que recopilen datos empíricos sobre los ecosistemas marinos, no habría forma de confirmar si lo que pronostican los modelos climáticos está sucediendo realmente. Por ejemplo, los modelos han pronosticado que a estas alturas habrá una disminución de los niveles de nitrato en el agua del océano, pero las observaciones directas revelan que no es así.
“En general, es muy difícil demostrar los impactos climáticos a largo plazo en el océano, porque hay mucha variabilidad, y el nuestro ahora es parte de una pequeña colección de estudios que demuestran estos impactos a largo plazo”, dijo Martiny. “Se pueden contar con los dedos de una mano las tendencias a largo plazo demostradas en la química del océano”.
En el futuro, el equipo quiere cuantificar cómo los cambios en los ciclos de nutrientes impactan en los ecosistemas marinos en ambos hemisferios a medida que el cambio climático continúa desarrollándose.
“Nuestro objetivo es investigar cómo se relaciona esta métrica de nutrientes con dinámicas más amplias de los ecosistemas en todo el océano, como la productividad primaria”, dijo Gerace. “Esto podría establecer aún más mediciones como la nuestra como un indicador holístico para monitorear los ecosistemas marinos a medida que el océano continúa calentándose y estratificándose”.
La investigación fue apoyada por subvenciones otorgadas a Martiny por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la NASA, y subvenciones de la DOI Office of Biological and Environmental Research y la NASA al profesor Keith Moore en el Departamento de Ciencias del Sistema Terrestre de la universidad.
