martes, 31 de enero de 2012

La acidificación del océano va mucho más allá de la variabilidad natural

Las tendencias de datos pueden ser difíciles de detectar en el mundo real, y si los datos son ruidosos, más difícil será la tarea. Una serie de tiempo más larga puede ayudar a limitar el impacto del ruido, pero estos pueden ser difíciles de conseguir. La verificación de la alteración humana en la química del océano aborda tales desafíos.

La acidificación de los océanos es la disminución en el pH del agua de mar afectada por las reservas de carbonato que se consumen. Sin embargo, el carbonato hace más que mantener el pH. Gran cantidad de organismos marinos, desde el plancton hasta los moluscos de coral, lo utilizan para construir sus conchas y esqueletos. A medida que la reserva se vacía, el estado de saturación de minerales de carbonato como la calcita (y su polimorfo aragonita) disminuye, haciendo más difícil que se incorpore a los organismos. En la mayoría del océano, la calcita y la aragonita, se encuentran sobresaturadas, lo que facilita a los organismos construyan sus conchas y esqueletos. En el agua poco saturada, el equilibrio se inclina hacia el otro lado y la disolución de estas estructuras es posible.

Los estados de saturación de calcita y aragonita varían según las regiones y estaciones, así que ¿cómo podemos asegurarnos de que la tendencia de la acidificación que estamos midiendo es real y de origen humano? Una forma de estudiar esta cuestión es tomar las medidas que tenemos y realizar un modelo de todo el océano para ver lo que la variación natural habría aparecido antes de que los humanos comenzaron a emitir CO2. Un estudio reciente en cambios de la naturaleza del clima hace precisamente eso.

Los investigadores realizaron un modelo climático partiendo desde 800 dC a 2100 dC con los datos disponibles por las variaciones: actividad solar, actividad volcánica, cambios en el uso de la tierra y las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero y los aerosoles reflectantes. Que proyectan el resto de este siglo con un escenario de emisiones, para estimar las emisiones. Para realizar el seguimiento de acidificación, utilizaron el estado de saturación de aragonita en las aguas superficiales.

El modelo muestra una gran variabilidad entre las regiones. Por ejemplo, las fluctuaciones en el afloramiento ocurren cerca de las islas Galápagos causando grandes cambios en el estado de saturación de aragonita. En el Caribe, por el contrario, se mantiene bastante estable.

En todas las áreas donde los arrecifes de coral se encuentran (a menudo son descritos como "selvas del mar" por su asombrosa diversidad, y abundancia de la vida), los investigadores encuentran que el estado de saturación de aragonita es muy inferior al promedio pre-industrial. Para ponerlo en términos concretos, se estima que las tasas de calcificación de los organismos de los arrecifes ya han caído un 15 por ciento. Bajo el escenario de emisiones A1B, las tasas de calcificación se reduciría en un total de 40 por ciento (con respecto al momento pre-industrial) para el año 2100.

Haciendo una comparación con la magnitud de la variabilidad natural en los océanos durante la etapa pre-industrial, el modelo indica que ya estamos bastante fuera de este sobre (tal como lo describen los autores, existe una alta relación señal-ruido). En promedio, los estados de saturación de aragonita en los arrecifes en el Caribe y el Pacífico occidental han reducido en 5 veces el rango de variabilidad natural. En las zonas donde ese rango es pequeño, como Melanesia, la caída es tan alta como 30 veces el sobrenatural. Con pequeñas excepciones, la relación señal-ruido es ya de al menos 2:1 en todos los océanos de la Tierra, incluso cerca de las Islas Galápagos, donde la variabilidad natural es elevada.

El modelo también indica que el océano Austral esta debajo de la saturación con aragonita para el 2030. Los nutrientes que vienen de las profundidades del océano hacen de esta región muy fértil, considerando el apoyo a la pesca masiva y las poblaciones asistentes de aves y mamíferos marinos. El plancton siendo la base de la cadena alimentaria requiere de carbonato de calcio para construir sus conchas. Mientras que el Océano Austral es la región más sensible, no es el único con problemas. Los autores estiman que un 30-50 por ciento del agua del mar por encima de 40° de latitud se convertirán debajo de la saturación en el modelo 2100.

Tomando otra comparación, la simulación de grupo al final de la última glaciación, que fue la última vez que la Tierra experimentó un aumento considerable de CO2. Durante más de 6,000 años, el CO2 atmosférico aumentó alrededor de 190 ppm a alrededor de 280 ppm. Los autores escriben que el modelo muestra "la actual tasa de cambio antropogénico en [el estado de la superficie de saturación de aragonita] es uno o dos órdenes de magnitud mayor que el estimado para la terminación de última era glacial".

Los investigadores enfatizan que los factores-tales como cambios en la penetración de la luz, temperatura y nutrientes afectan los ecosistemas marinos, al mismo tiempo. (Y la acidificación puede afectar más a las criaturas calcáreas). Los autores escriben: "Estos factores de estrés probablemente no simplemente se sumen, pero se combinan de una manera dependiente en las especies. Temperaturas tropicales en la superficie se proyectan aumenten a un ritmo que lleve a un blanqueamiento masivo de corales y la mortalidad en las próximas tres a cinco décadas.."

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