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Cambio climático

III. Los mares y el cambio climático

Juan Carlos Tellechea
lunes, 22 de noviembre de 2021
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El ser humano es tozudo; no se deja convencer. Sigue pensando que es un invento de los científicos el cambio climático en el planeta. Cree que es un asunto que afecta a otros, pero no a uno mismo en persona, aunque ahora sea posible afirmar de forma contundente que las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por el Hombre son la causa principal del calentamiento global pasado y futuro.

Veamos, al extremo austral del globo, el glaciar Thwaites, en la Antártida, donde se está registrando ya mucho calor geotérmico bajo el flujo de hielo. Los investigadores del Alfred Wegener Institut / Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung (AWI), de Bremerhaven han cartografiado los flujos de calor geotérmino en la Antártida occidental y se ha identificado un nuevo punto débil en la estabilidad de la capa de hielo.

El nivel del mar

La pérdida de masa de hielo del glaciar Thwaites, en la Antártida occidental, representa ya cerca del cuatro por ciento del aumento del nivel del mar en el mundo. Esta proporción podría seguir aumentando, ya que casi ningún otro flujo de hielo de la Antártida está cambiando actualmente de forma tan drástica como el enorme glaciar Thwaites. Hasta ahora, los expertos han atribuido estos cambios al cambio climático y al hecho de que el glaciar se apoya en el fondo marino en muchos lugares y, por tanto, es accesible a las masas de agua cálida.

Ahora se ha añadido un tercer factor de influencia, hasta el momento ignorado. Como han demostrado científicos alemanes y británicos en un nuevo estudio, una sorprendente cantidad de calor asciende desde el interior de la Tierra por debajo del glaciar y probablemente ha estado influyendo en el comportamiento de deslizamiento de las masas de hielo durante millones de años. Los elevados flujos de calor geotérmico, a su vez, se deben a que el glaciar se encuentra en una fosa tectónica cuya corteza terrestre es significativamente más fina que, por ejemplo, la de la vecina Antártida Oriental. El nuevo estudio aparece en la revista Nature Online Communications Earth & Environment.*

Región joven del planeta

A diferencia de la Antártida oriental, la Antártida occidental es una región joven en términos de historia geológica. Tampoco consiste en una masa de tierra grande y coherente, cuya corteza terrestre tiene hasta 40 kilómetros de espesor, sino en muchos bloques de corteza pequeños y, en su mayoría, más delgados, que están separados entre sí por el llamado sistema de trincheras o grietas.

En muchas trincheras de este sistema de fisuras, la corteza terrestre sólo tiene entre 17 y 25 kilómetros de espesor, lo que significa, por un lado, que grandes partes del subsuelo se encuentran entre uno y dos kilómetros por debajo del nivel del mar. Por otra parte, la existencia de las grietas ha llevado a los investigadores a sospechar desde hace tiempo que una cantidad comparativamente grande de calor sube a la superficie desde el interior de la Tierra en estas regiones. Con su nueva cartografía de estos flujos de calor geotérmico en el interior del Mar de Amundsen de la Antártida occidental, los investigadores del Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) y el British Antarctic Survey (BAS) aportan ahora certeza. Según la Dra. Ricarda Dziadekprimera autora y geofísica del AWI.

Nuestros datos de medición muestran que, donde la corteza terrestre sólo tiene entre 17 y 25 kilómetros de espesor, se producen flujos de calor geotérmico de hasta 150 milivatios por metro cuadrado bajo el glaciar Thwaites. Esto se corresponde con los valores medidos en zonas del Alto Valle del Rin y del Valle del Rift de África oriental

Aumento del calor

Los geofísicos no pueden cuantificar, a partir de sus datos, hasta qué punto el aumento del calor geotérmico calienta la parte inferior del glaciar. Según el Dr. Karsten Gohlcoautor y geofísico del AWI,

La temperatura en la parte inferior del glaciar depende de muchos factores: por ejemplo, si el lecho rocoso está formado por roca compacta o por sedimentos empapados de agua de un metro de espesor. El agua es un excelente conductor del calor ascendente. Pero también puede garantizar que el calor sea arrastrado antes de que pueda llegar a la parte inferior del glaciar.

Sin embargo, los flujos de calor podrían ser un factor decisivo a tener en cuenta en la cuestión del futuro del glaciar Thwaites. 

El aumento de las temperaturas geotérmicas puede, por ejemplo, hacer que el lecho del glaciar ya no se congele correctamente, o bien que se forme una película constante de agua en su superficie. Ambos conducen a que las masas de hielo se deslicen más fácilmente sobre el lecho de roca. Si el efecto de frenado de las plataformas de hielo también se rompe, como estamos observando actualmente en la Antártida occidental, los glaciares pueden acelerarse enormemente debido al mayor flujo geotérmico. (Karsten Gohl)

Cartografía

Los nuevos mapas geotérmicos se basan en varios conjuntos de datos del campo geomagnético de la Antártida occidental, que los científicos implicados han recopilado y evaluado en un complejo proceso, según explica el coautor Fausto Ferraccioli, del British Antarctic Survey y del Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS). 

Derivar los flujos geotérmicos a partir de los datos del campo magnético es un método probado que se utiliza principalmente en regiones donde se conoce poco la composición del subsuelo. 

Los científicos pronto descubrirán hasta qué punto son correctas sus nuevas estimaciones de los flujos de calor bajo el glaciar Thwaites. Actualmente se está llevando a cabo un gran proyecto internacional de investigación en el glaciar bajo la dirección de investigadores polares británicos y estadounidenses, en el que también participa el AWI. Para ello, entre otras cosas, está previsto realizar perforaciones hasta el lecho del glaciar y las correspondientes mediciones del flujo de calor. Los resultados serán la primera oportunidad de comprobar exhaustivamente los nuevos mapas de flujo de calor de la Antártida occidental.

La contribución del Hombre al cambio climático

Basándose en datos muy mejorados, el informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) también sostiene claramente que esta contribución humana está provocando que los fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor, las sequías y las lluvias torrenciales, sean cada vez más frecuentes y graves. Sin embargo, el informe también muestra que la protección del clima y la mejora de la calidad del aire pueden conciliarse si reducimos rápidamente las emisiones de gases de efecto invernadero y aplicamos medidas de control de la contaminación atmosférica, sostiene el Dr. Sönke Zaehle del Instituto Max Planck de Biogeoquímica, de Jena (Turingia).

Los océanos y los ecosistemas terrestres, por ejemplo las turberas y las selvas tropicales, siempre se consideran sumideros naturales de carbono. En los últimos 60 años han absorbido cerca de la mitad del dióxido de carbono procedente de la combustión de combustibles fósiles y del uso de la tierra en la atmósfera, frenando así el aumento de este gas de efecto invernadero. Los océanos absorben el dióxido de carbono de la atmósfera y lo disuelven en forma de ácido carbónico. En la tierra, las plantas y los suelos actúan como depósitos de carbono. En los bosques, por ejemplo en las selvas tropicales, las plantas pueden convertir el dióxido de carbono de la atmósfera en biomasa y eliminar así grandes cantidades de la atmósfera. También en las ciénagas, los musgos utilizan el dióxido de carbono para crecer. Como las plantas no se pudren bien en el entorno húmedo y ácido, el carbono puede almacenarse en el suelo como turba durante miles de años.

Sequía y sus efectos

La creciente acidificación de los océanos y el calentamiento debido al cambio climático reducen la capacidad de absorción de los mismos. El sumidero de los ecosistemas terrestres también está respondiendo al cambio medioambiental. Las turberas y los bosques tropicales sufren actualmente más por la destrucción humana que por el cambio climático en sí. Pero el aumento de la sequía y el calor también pueden reducir su capacidad de almacenamiento. Además, la respiración del suelo es más rápida a temperaturas más altas, por lo que los microbios del suelo producen más dióxido de carbono. Además, los incendios y las sequías limitan aún más la capacidad de estos ecosistemas para almacenar carbono.

Todo esto significa que, a medida que continúen las emisiones, los sumideros naturales absorberán una parte menor de nuestras emisiones. Esto aumentará aún más el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera. El dióxido de carbono no es el único culpable del cambio climático. Otros gases de efecto invernadero como el metano y el óxido nitroso, así como los aerosoles, partículas microscópicas en la atmósfera, también son importantes.

Ganadería y agricultura

Además del uso de fuentes de energía fósiles, el metano se produce principalmente en la ganadería y la agricultura. Las emisiones de óxido nitroso también están relacionadas con la producción de alimentos a través de la fertilización intensiva y la cría de animales. Así, al igual que el dióxido de carbono, también podemos influir directamente en las emisiones de estos dos gases. Este informe señala en particular la reducción de las emisiones de metano.

La oportunidad de limitar el cambio climático a 1,5 o 2 grados se está reduciendo rápidamente, concluye la investigación del Instituto Max Planck de Biogeoquímica, de Jena y el informe del IPCC, subraya Sönke Zaehle. 

Sin una reducción rápida y significativa de las emisiones de los gases de e invernadero dióxido de carbono, metano y óxido nitroso, no será posible alcanzar el objetivo de 1,5 grados. Cada tonelada adicional de dióxido de carbono aumenta el cambio climático.
También es importante proteger los depósitos naturales de carbono, como las turberas y los bosques tropicales. Esto también redundaría en beneficio de la protección de la biodiversidad, ya que la extinción global de especies es una amenaza tan grande como el cambio climático.

Los mares

Muchos litorales marítimos del mundo están siendo sometidos a una enorme presión. El cambio climático está alterando ecosistemas enteros en las costas y plataformas marinas junto con otros factores de estrés como la eutrofización y la sobrepesca. Todas estas influencias negativas interactúan y a menudo se refuerzan mutuamente. Como consecuencia, la funcionalidad y el rendimiento de estos hábitats, tan importantes para la humanidad, pueden verse afectados, advierte un equipo de investigación del Instituto Alfred Wegener, con sede en Bremerhaven, en la revista Frontiers in Marine Science.* Para comprender mejor y, posiblemente, frenar estos desarrollos críticos, se necesitan modelos informáticos más complejos y flexibles que antes.

Sin los mares costeros, el menú de muchas personas sería mucho más pobre. Al fin y al cabo, estas aguas altamente productivas proporcionan alrededor del 80% de todo el pescado y el marisco capturado en el mundo. Los mejillones también actúan como filtros vivos del agua; las algas diminutas, que flotan en el agua como el llamado fitoplancton, como productoras de oxígeno. Y así hay toda una serie de otros servicios insustituibles que prestan estos ecosistemas. Al menos mientras sigan funcionando correctamente. En consecuencia, las Naciones Unidas han incluido la protección y el uso sostenible de los océanos en la lista de sus 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) mundiales.

Más consecuencias

Pero, ¿cómo se puede lograr este objetivo en tiempos de cambio climático? No es tan fácil responder en detalle, dice la Dra. Sabine Horn, quien trabaja en la modelización de ecosistemas costeros en el Instituto Alfred Wegener / Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI). El problema es que el cambio climático afecta simultáneamente a las más diversas facetas del ecosistema. Y cada cambio que desencadena puede tener toda una serie de otras consecuencias. Todo esto habría que tenerlo en cuenta para someter a los mares costeros actuales a un exhaustivo examen de salud y poder hacer previsiones fiables sobre su futuro.

Sabine Horn descubrió la complejidad de esta tarea mientras trabajaba en el nuevo estudio. Junto con otros expertos costeros del AWI, encabezados por la Prof. Dra. Karen Wiltshire, el PD Dr. Cédric Meunier y la Dra. Vera Fofonova, recopiló en primer lugar los conocimientos existentes hasta la fecha: ¿Qué efectos concretos tiene el cambio climático en los distintos grupos de organismos costeros? De hecho, ya hay bastantes indicios de lo mucho que ha cambiado su mundo: Aparecen nuevas especies, los habitantes ancestrales desaparecen o emigran a regiones más frías.

Influencia en las especies

Por ejemplo, las observaciones a largo plazo en el Mar del Norte y el Atlántico Norte muestran que las poblaciones de fitoplancton cambian mucho en las zonas más cálidas. Las temperaturas más altas influyen en la distribución, el crecimiento y la época de floración de muchas especies.

Todo esto tiene consecuencias de largo alcance. Por ejemplo, para las legiones de pequeños animales que viven del fitoplancton. Si las algas escasean o se desarrollan en el momento inadecuado, este zooplancton no encuentra suficiente para comer. Como resultado, muchas larvas de peces que se han especializado en esta presa también mueren de hambre. Así lo siente, por ejemplo, el bacalao del Mar del Norte, cuyas crías se alimentan principalmente de copépodos del género Calanus. Sin embargo, desde que el agua se ha calentado, domina una especie de Calanus, que alcanza sus mayores densidades a finales del verano y en otoño, en lugar de en primavera. Esto significa que las larvas y los peces jóvenes del bacalao carecen de presas.

No solo inanición

Pero la falta de alimento no es el único problema que el cambio climático plantea a muchas criaturas marinas. Además, cada vez es más frecuente que se produzcan veranos extremadamente calurosos, falta de oxígeno en el agua y proliferación de algas tóxicas, factores todos ellos que pueden provocar una mayor tasa de mortalidad entre los peces y los mejillones. Los caracoles y los mejillones también tienen dificultades para formar sus conchas cuando el pH del agua baja debido al dióxido de carbono disuelto, lo que provoca la acidificación de los océanos.

Hasta ahora, solo podemos simular parcialmente estos procesos con modelos informáticos, dice Sabine Horn. Por ejemplo, es posible calcular cómo reacciona el plancton de una región a las condiciones cambiantes de los nutrientes. Pero lo que esto significa para los peces y cómo el desarrollo de su población afecta de nuevo al plancton es algo de lo que el ordenador suele tener una idea limitada. Por no hablar de que podría tener en cuenta no solo el suministro de nutrientes, sino también todos los demás factores ambientales, desde la temperatura del agua hasta el valor del pH y la salinidad. Así que la imagen virtual de los mares costeros y su futuro sigue siendo más bien unidimensional.

Gran reto

Por ello, los expertos del Instituto Alfred Wegener abogan por acoplar dinámicamente los modelos físicos y biológicos. Será un gran reto, subraya Sabine Horn. Solo se puede enfrentar con la experiencia combinada de diferentes disciplinas de investigación, desde la ecología hasta las matemáticas. Pero estamos seguros de que el esfuerzo merecerá la pena.

Un modelo de este tipo podría seguir la evolución de los distintos factores ambientales en el curso del cambio climático y las consecuencias que ello tiene para los distintos grupos de organismos marinos, hasta las complejas redes alimentarias en las que todos estos organismos están interconectados. Podríamos incluso simular los efectos de las medidas de gestión, como el establecimiento de zonas protegidas o la reducción de los aportes de nutrientes, acota Sabine Horn. A continuación, se visualizarían en la pantalla del ordenador diferentes escenarios del futuro de las aguas costeras. Con un guión basado en hechos científicos concretos que muestra las opciones que tiene la sociedad.

La corriente circumpolar fluye más rápido en las fases cálidas

Vista tridimensional del Paso Drake. Las dos franjas de colores son la topografía del lecho marino de alta resolución en los dos cruces del Paso Drake. © 2021 by Laura Jensen.Vista tridimensional del Paso Drake. Las dos franjas de colores son la topografía del lecho marino de alta resolución en los dos cruces del Paso Drake. © 2021 by Laura Jensen.

La intensidad de la corriente circumpolar antártica, podría aumentar en el futuro agravando el cambio climático. La mayor corriente oceánica del mundo en torno a la Antártida desempeña un papel fundamental en la determinación del transporte de calor, sal y nutrientes en los mares de nuestro planeta. Un equipo de estudio internacional dirigido por el Instituto Alfred Wegener ha analizado muestras de sedimentos del Pasaje de Drake (o Paso Drake). El resultado: durante el último periodo cálido, el agua fluía más rápido que hoy. Esto podría ser un modelo para el futuro y tener consecuencias en todo el mundo. Por ejemplo, la capacidad del Océano Austral para absorber el CO2 de la atmósfera podría disminuir, lo que a su vez aumentaría el cambio climático. El estudio se ha publicado en la revista Nature Communications.*

Consecuencias globales

La Corriente Circumpolar Antártica (sigla en inglés ACC) es la corriente oceánica más potente del mundo. Como no hay ninguna masa de tierra que bloquee su trayectoria, las tormentas del viento del oeste hacen que el agua se desplace hacia el este sin obstáculos, siempre en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la Antártida. Esto crea un gigantesco anillo de corriente que conecta el Pacífico, el Atlántico y el Océano Índico en el sur. Esto convierte al ACC en el distribuidor central de la circulación oceánica global -también conocida como "cinta transportadora global"- y, por tanto, influye en el transporte de calor oceánico y en los ciclos de la materia marina en todo el mundo. De ahí que los cambios importantes en la ACC tienen consecuencias globales.

Aunque el ACC desempeña un papel importante en el clima del futuro, los conocimientos sobre su comportamiento son todavía muy limitados, afirma el Dr. Shuzhuang Wu, investigador de la Sección de Geociencias Marinas del Instituto Alfred Wegener / Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) y autor principal del estudio de Nature Communications. 

Para resolver las incertidumbres asociadas en los modelos climáticos y mejorar las predicciones, necesitamos por tanto urgentemente paleodatos a partir de los cuales podamos reconstruir los estados y el comportamiento del ACC en el pasado.

150 veces todos los ríos de la Tierra

El único cuello de botella en la trayectoria anular de la ACC es el paso Drake, entre el extremo sur de Sudamérica y el extremo norte de la Península Antártica. Aquí se cuelan 150 millones de metros cúbicos de agua oceánica por segundo, es decir, 150 veces la cantidad de agua de todos los ríos de la Tierra. En este ojo de aguja se pueden leer especialmente bien los cambios de toda la corriente. Por ello, los investigadores del AWI se adentraron en el Pasaje de Drake en 2016 a bordo del rompehielos de investigación Polarstern para estudiar los depósitos de sedimentos de los últimos milenios. La corriente del fondo es tan fuerte aquí que los sedimentos son simplemente arrastrados en muchos lugares, dice el guía del viaje de expedición científica en ese momento y coautor del estudio, el Dr. Frank Lamy

Sin embargo, pudimos detectar bolsas de sedimentos con la ecosonda de sedimentos de Polarstern y recuperar, entre otras cosas, un núcleo de perforación de más de 14 metros de longitud a una profundidad de 3.100 metros. Esto fue un gran éxito porque los últimos núcleos comparables de la zona del Paso Drake datan de la década de 1960.

Período eemiano

Los sedimentos del núcleo recuperado se han depositado en los últimos 140.000 años hasta la actualidad. Por lo tanto, cubren un ciclo glaciar-interglaciar completo, es decir, contienen información de la última edad de hielo, que comenzó hace 115.000 años y terminó hace 11.700 años, y del período cálido eemiano precedente, que comenzó hace 126.000 años.

Analizando el tamaño de los granos de los sedimentos depositados, el equipo de estudio pudo reconstruir la velocidad del flujo y el volumen de agua transportada de la ACC en el Paso de Drake. Debido a la gran cantidad de partículas pequeñas en el pico de la última edad de hielo, los investigadores calcularon una velocidad baja y un volumen de agua significativamente menor en comparación con la actualidad. Esto se debe a que los vientos del oeste son más débiles y al hielo marino más extenso en el sur del paso. Durante el periodo de frío, el motor principal del ACC soplaba más débilmente y tenía menos superficie de ataque sobre el agua. Por el contrario, las partículas muy grandes en el pico del período cálido dieron lugar a una alta velocidad de la corriente y a un flujo de paso entre un 10 y un 15% mayor en comparación con el actual.

Concentración en el aire

En el punto álgido del último periodo cálido, hace entre 115.000 y 130.000 años, el mundo era, de media, entre 1,5° y 2° C más cálido que hoy. Así que la corriente circumpolar podría acelerarse en el curso del calentamiento global en el futuro. Esto tendría efectos de gran alcance en el clima. Por un lado, el ACC da forma a otras corrientes oceánicas, como la corriente del Golfo, que ayuda a determinar nuestro clima en el noroeste de Europa. Por otro lado, los océanos absorben aproximadamente un tercio del CO2 adicional de la atmósfera. Sin embargo, una ACC más rápida favorece el afloramiento de aguas profundas ricas en CO2 hacia la superficie. La capacidad de absorción de los océanos para el CO2 atmosférico podría así reducirse y la concentración en el aire podría aumentar más rápidamente. A largo plazo, incluso grandes partes del Océano Austral podrían convertirse en una fuente de CO2. (Frank Lamy)

El Mar del Norte en miniatura

Un mesocosmos, nueva instalación experimental erigida en la dependencia del Instituto Alfred Wegener / Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) en la isla de Sylt (Mar de Wadden), puede utilizarse para simular los efectos del cambio climático en los ecosistemas costeros, enriqueciendo aún más las investigaciones. Se trata de tanques llenos de agua de mar en los que se pueden modificar diversos factores ambientales para probar las reacciones de animales, plantas y comunidades enteras. Inaugurada el pasado 5 de agosto, la instalación es una de las más modernas de este tipo en Europa.

El aumento de las temperaturas y de la acidez del agua, el incremento de los nutrientes y la introducción de nuevas especies: el ser humano está cambiando masivamente las condiciones de vida en el océano. Pero, ¿qué significa esto para las comunidades bióticas del lugar? ¿Seguirán funcionando como hasta ahora en el futuro? ¿Y qué pasa si no lo hacen? Estas cuestiones pueden estudiarse en los llamados "mesocosmos".

Luz natural

Ya hemos tenido una buena experiencia con este tipo de mesocosmos en los últimos años, afirma la Dra. Lisa Shama, que trabaja en el AWI como científica y coordinadora de la instalación. Ya en 2013, el instituto instaló una docena de estos tanques en los terrenos de su estación del Mar de Wadden en Sylt. Cada uno de ellos tiene capacidad para 1.800 litros de agua de mar y puede ser controlado independientemente de los demás. De este modo, es posible determinar exactamente qué temperatura y valor de pH, qué contenido de sal y nutrientes debe tener cada cosmos marino. Para ofrecer a los habitantes unas condiciones lo más parecidas a las de la naturaleza, también se pueden simular en cada tanque la corriente y las mareas del Mar de Wadden, y la luz entra desde el exterior a través de una cubierta de plexiglás.

En esta instalación, el equipo del AWI probó, entre otras cosas, los efectos de varios escenarios futuros del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) sobre la vida marina. Esto implica tanto el calentamiento como la acidificación del agua del mar, que absorbe el CO2 de la atmósfera. Por ejemplo, se ha demostrado que los anfípodos que viven en el fondo marino reaccionan con bastante sensibilidad a los cambios: Si la temperatura y el valor del pH se mantienen en el nivel actual y se aumenta el suministro de nutrientes, el número de estos pequeños habitantes del tanque también aumenta. En cambio, con el aumento de las temperaturas y la creciente acidificación, las poblaciones de cangrejos de río se desploman.

Cambios en el plancton

En otros experimentos, los científicos del AWI han echado un vistazo al futuro de las microalgas. Estos también mostraron que los escenarios del IPCC con temperaturas más altas y valores de pH más bajos dejan claras huellas en el mundo de las pequeñas algas. Si no ponemos freno al cambio climático, podemos esperar cambios masivos en el plancton y, por tanto, en las redes alimentarias, afirma la profesora Dra. Karen Wiltshire, vicedirectora del AWI y jefa de la estación del Mar de Wadden.

Los mejillones, las algas y los peces también se han enfrentado ya a las condiciones de un futuro más cálido en las instalaciones de Sylt. En un experimento con espinosos, por ejemplo, Lisa Shama y su equipo descubrieron que las condiciones ambientales pueden incluso afectar al atractivo sexual de estos pequeños peces. En un mesocosmos más cálido, las hembras preferían elegir compañeros cuyos padres ya habían crecido a temperaturas más altas. Esto indica que los padres de los peces transmiten información a su descendencia de forma no genética.

Experimentos sencillos

Sin embargo, hasta ahora solo hemos podido realizar experimentos relativamente sencillos en nuestras instalaciones, afirma la investigadora. Ciertamente, fue posible manipular dos factores ambientales, como la temperatura y el valor del pH. Pero el mundo real no es tan sencillo. Las comunidades complejas están expuestas a muchos factores de estrés diferentes que también se influyen mutuamente, acota Lisa Shama. Cambiar las proporciones de nutrientes, el contenido de CO2 y el nivel del mar en las cuencas era difícilmente factible. Al fin y al cabo, cada combinación de factores tiene que ser analizada en varias cuencas para obtener resultados estadísticamente significativos.

 Por ello, en la primavera de 2021, el AWI amplió sus instalaciones, que se denominaron AWISOM (AWI Sylt Outdoor Mesocosms). Se han añadido doce mesocosmos del mismo tamaño equipados con la última tecnología, y los antiguos tanques se han modernizado técnicamente para estar a la altura. 

Por ejemplo, han recibido un nuevo programa informático que permite simular mejor el flujo y reflujo de la marea. Esto es especialmente importante para estudiar los efectos del aumento del nivel del mar. (Lisa Shama)

Además de las 24 cubetas instaladas al aire libre, hay seis más en un gran invernadero donde también se podrán realizar experimentos en invierno en el futuro.

En marcha

Los primeros experimentos de campo ya están en marcha. El equipo del AWI, dirigido por el Dr. Tobias Dolch y el Dr. Ketil Koop-Jakobsen, ha recortado bloques de sedimentos y plantas de praderas marinas y marismas del norte del Mar de Wadden y los ha colocado en doce mesocosmos. Durante tres meses, las plantas estarán expuestas allí a las condiciones de temperatura y CO2 previstas para el año 2100.

¿Cómo se desarrollan sus partes aéreas y subterráneas cuando el agua está 3,5 grados centígrados más caliente que hoy y el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera se duplica? ¿Se producirán entonces cambios en la forma de crecimiento o en las propiedades mecánicas de las hojas? Tobias Dolch y Ketil Koop-Jakobsen quieren responder a estas cuestiones. Porque se sabe poco sobre esto, especialmente en el Mar de Wadden. Sin embargo, las respuestas serían importantes para evaluar las perspectivas de futuro de estos ecosistemas.

Protección de las costas

Después de todo, las marismas y las praderas marinas no solo son hábitats ecológicamente importantes para los animales y las plantas, sino que también contribuyen a la protección del clima. Absorben grandes cantidades de CO2 de la atmósfera y pueden almacenar una buena parte en forma de carbono en el suelo. Por eso queremos saber qué efectos tendrá el cambio climático en estos ecosistemas y sus depósitos de carbono. ¿Las plantas marinas, por ejemplo, podrán seguir reproduciéndose con éxito en el futuro? ¿Y las marismas seguirán reteniendo sedimentos en el futuro cuando se inunden con la marea alta? Sólo así podrían crecer junto con el aumento del nivel del mar debido al cambio climático y contribuir también a la protección de las costas.

En las nuevas instalaciones podremos investigar cuestiones tan importantes sobre el futuro mucho mejor que antes, afirma Karen Wiltshire. Científicos visitantes de otros centros de investigación, universidades e instituciones también han manifestado ya su interés por utilizar el "Mar del Norte en miniatura". Porque el futuro de los océanos sigue estando lleno de misterios. Y algunos de ellos pueden resolverse en Sylt.

Notas

1. Ricarda Dziadek, Fausto Ferraccioli, Karsten Gohl (2021): "High geothermal heat flow beneath Thwaites Glacier in West Antarctica inferred from aeromagnetic data", disponible de forma gratuita en «Communications Earth & Environment»: Communications Earth & Environment», DOI: 10.1038/s43247-021-00242-3

2. Sabine Horn, Cédric L. Meunier, Vera Fofonova, Karen H. Wiltshire, Subrata Sarker, Bernadette Pogoda, Harald Asmus: "Toward Improved Model Capacities for Assessment of Climate Impacts on Coastal Bentho-Pelagic Food Webs and Ecosystem Services", in «Frontiers in Marine Science» (2021), DOI: 10.3389/fmars.2021.567266

3. Shuzhuang Wu, Lester Lembke-Jene, Frank Lamy, Helge W. Arz, Norbert Nowaczyk, Wenshen Xiao, Xu Zhang, H. Christian Hass, Jürgen Titschack, Xufeng Zheng, Jiabo Liu, Levin Dumm, Bernhard Diekmann, Dirk Nürnberg, Ralf Tiedemann, Gerhard Kuhn: "Variabilidad de la Corriente Circumpolar Antártica a escala orbital y milenaria en el Pasaje de Drake durante los últimos 140.000 años", en «Nature Communications» (2021), DOI: 10.1038/s41467-021-24264-9

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