El Océano Antártico se ‘come’ el CO2

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto que la absorción de CO2 por parte del Océano Antártico se ha reavivado en los últimos años, contribuyendo a compensar el aumento de emisiones de origen humano a la atmósfera.

El Océano Antártico absorbe estacionalmente grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y lo libera de nuevo más tarde durante el año, pero en un promedio anual, los mares que rodean la Antártida absorben significativamente más CO2 del que liberan.

Incluso, estos mares eliminan una gran parte del CO2 que las actividades humanas emiten a la atmósfera, por lo que ralentizan el crecimiento de este gas de efecto invernadero en la atmósfera, disminuyendo la velocidad del cambio climático. Aunque el Océano Austral no representa más que un cuarto de la superficie total de los océanos del mundo, registra el 40 por ciento de la absorción oceánica global del CO2 de origen humano.

Sin embargo, desde el año 2005, los científicos han señalado que el sumidero de carbono del Océano Antártico podría haber comenzado a "saturarse". Con base en los resultados del modelo, sugirieron que no había aumentado desde finales de 1980, un planteamiento que fue inesperado, ya que se había asumido que existía una relación directa entre la magnitud de la absorción de carbono y la concentración de CO2 en la atmósfera: cuanto mayor es la concentración de CO2 en el aire, mayor es la cantidad de CO2 absorbido por el mar.

Sin embargo, las cosas han cambiado, ya que desde el comienzo del milenio, el sumidero de carbono del Océano Antártico se ha convertido en mucho más fuerte, recuperando su fuerza esperada. Así lo ha demostrado un equipo de científicos liderado por Nicolás Gruber, profesor de Física del Medio Ambiente en la ETH Zurich, Suiza, y su colega Peter Landschützer en un estudio publicado en 'Science'.

El Océano Antártico absorbe estacionalmente grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y lo libera de nuevo más tarde durante el año, pero en un promedio anual, los mares que rodean la Antártida absorben significativamente más CO2 del que liberan.

Para este estudio, los científicos analizaron las mediciones de la concentración de CO2 en las aguas superficiales del Océano Antártico en el paralelo de latitud 35 º sur, a partir de las cuales se calculó el flujo de CO2 a través de la interfase aire-mar. También compararon los flujos resultantes con estimaciones basadas en mediciones de CO2 atmosférico.

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La concentración de CO2 en la superficie del Océano Austral se mide mediante los buques de investigación o por buques mercantes equipados especialmente a medida que viajan a lo largo de las principales rutas comerciales. La recogida de muestras y el análisis posterior ha sido estandarizado a nivel internacional y coordinado, pero la cobertura de datos depende del itinerario real de cada barco. Como resultado, ciertas regiones del océano están muy bien muestreadas, mientras que también hay zonas en las que no existen observaciones.

Los investigadores utilizaron un método recientemente desarrollado basado en redes neuronales para crear un modelo estadístico de las concentraciones de CO2 oceánico y luego emplearon este patrón para llenar los vacíos. Con este fin, también hicieron uso de observaciones satelitales de la temperatura del agua de mar, la salinidad y el contenido de clorofila.

Los datos de CO2 en la superficie del océano interpolados y las estimaciones basadas en los datos de CO2 atmosférico demuestran claramente que el sumidero de carbono del Océano Austral comenzó a revivir hacia el año 2002, de manera que para el año 2010, la captación de carbono era una vez más comparable con el nivel esperado de aumento de CO2 atmosférico.

Una conclusión relevante que Gruber extrae de este estudio es que la fuerza del sumidero de carbono del Océano Antártico fluctúa fuertemente, posiblemente en ciclos periódicos, en lugar de aumentar monótonamente en respuesta al crecimiento del CO2 atmosférico. "Nos sorprendió ver estas variaciones tan grandes en la absorción neta de carbono de este océano", afirma este expertos.

Los investigadores atribuyen la revigorización del sumidero de carbono, sobre todo, a cambios en los patrones climáticos que prevalecen en la región analizada. Desde el cambio de milenio, los sistemas de presión atmosféricos dominantes han mostrado una distribución cada vez más asimétrica, con un sistema de alta presión de gran alcance que ha aumentado por encima del sector atlántico del Océano Austral, mientras que un área distinta de baja presión se ha formado sobre el sector pacífico.

El gradiente de presión de aire entre estas regiones de alta y baja presión del aire ha provocado cambios en los patrones de viento. Ahora, los vientos tienden a soplar en un patrón ondulado, mientras que en la década de 1990 fueron principalmente rectos desde el oeste hacia el este. En la década de 1990, estos vientos eran también más fuertes en gran parte del Océano Antártico, generando un mayor afloramiento de aguas profundas a la superficie.

Dado que estas aguas más profundas contienen mayores concentraciones de CO2 disuelto, este afloramiento condujo a una liberación anómala de este gas de efecto invernadero a la atmósfera, provocando un estancamiento o incluso una disminución de la absorción neta de carbono del océano. Desde el comienzo del nuevo milenio, la surgencia ha disminuido en general en todos los sectores, aparte del pacífico, deteniendo esta versión anómala de CO2 almacenado en la atmósfera.

Sin embargo, los vientos también han cambiado la temperatura de la superficie del agua. Al traer el aire caliente de latitudes subtropicales al Atlántico Sur, se han calentado sustancialmente las aguas superficiales del Atlántico Sur. Al mismo tiempo, el sistema de baja presión anómala en el Pacífico Sur llevó aire excepcionalmente frío del interior del continente antártico a este sector del Océano Austral, lo que generó un fuerte enfriamiento allí.

EL VIENTO Y LA TEMPERATURA, POSIBLES CONTRIBUYENTES

Juntos, los vientos y los cambios de temperatura explican gran parte de la revitalización del sumidero de carbono del Océano Antártico. El enfriamiento de las aguas superficiales en el sector del Pacífico permite absorber más CO2 y, por otro lado, los cambios en los patrones de circulación impulsados por el viento en el sector Atlántico son probables responsables de la mayor absorción oceánica de CO2 atmosférico.

Normalmente, este último sector del Océano Antártico se caracteriza por un afloramiento significativo de aguas más profundas, lo que aumenta la cantidad de carbono inorgánico disuelto en la capa superficial, contrarrestando así la absorción de la atmósfera. El debilitamiento de este sistema de afloramiento en los últimos años permite a la capa superior del océano absorber más CO2.

En la actualidad, los dos científicos no pueden predecir cómo es probable que evolucione en el futuro la captación neta de carbono del océano Antártico. "Nuestro modelo estadístico no es capaz de predecir el desarrollo futuro --dice Landschützer--, algo que es muy importante para seguir midiendo las concentraciones de CO2 en la superficie del océano en el Océano Austral".

"Esto es particularmente importante, ya que los modelos actuales no son capaces de reproducir las variaciones observadas", agrega Gruber. Por lo tanto, los conjuntos de datos a largo plazo son el único medio fiable para determinar la evolución futura del sumidero oceánico de carbono.

Otro factor que todavía no está completamente entendido es el efecto de los fenómenos climáticos de gran escala como El Niño y La Niña en el sumidero de carbono del Océano Antártico. Es particularmente notable que la revitalización del sumidero de carbono coincide con un periodo de condiciones prevalentes de La Niña, es decir, temperaturas relativamente frías en la superficie del mar en el Pacífico.

La revitalización de sumidero de carbono de los océanos también se produjo durante un periodo en que la temperatura del aire a nivel mundial ha cambiado muy poco --el llamado hiato en el calentamiento climático-- posiblemente relacionado con una absorción de calor más fuerte por el océano.

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