El mar está cambiando de color

Para finales de siglo, gran parte del mar habrá cambiado de color. El fitoplancton marino, la base de los océanos, está sufriendo el impacto del cambio climático, alterando su composición y distribución. Estos organismos usan clorofila para sintetizar la energía solar, siendo responsables de la porción verde del agua. Ahora, un estudio ha elaborado un modelo sobre cómo será el color de los océanos a lo largo del siglo según le vaya al fitoplancton. Con el calentamiento, los mares seguirán siendo azulados o verdosos, pero con nuevas tonalidades. Y el cambio de color indica toda una cadena de cambios en la vida marina.

El mar es azul porque refleja la luz azul. Cuando los rayos solares inciden sobre las moléculas de agua la mayor parte del espectro de la luz (el arcoíris en el que se descompone) es absorbida. Solo la banda del azul (en torno a los 443 nanómetros de la longitud de onda) rebota y, como sucede con el cielo, el mar se ve azul. Pero no es un color puro, en realidad todo son tonos de azulados a verdosos, con el turquesa entre medias. Y es así porque en el mar no solo hay agua, también hay plantas, microorganismos y otros tipos de materia orgánica que le dan su paleta de colores.

El fitoplancton era, según se consideraba hasta no hace mucho, un conglomerado de algas microscópicas que, como el resto de vegetales, cuentan con un pigmento verde, la clorofila, para realizar la fotosíntesis. Y esto hace que la luz que más refleje sea el verde, de ahí las tonalidades verdosas de muchas partes de los mares. Aunque ahora los biólogos han complicado las cosas y en ese conglomerado también habría cianobacterias y protistas, todos estos microorganismos viven de la energía que obtienen de la luz y solar y, para sintetizarla, también usan la clorofila, reforzando los tonos verdes. Desde hace unas décadas, la observación desde satélites ha servido para inferir la presencia de clorofila como indicador de la biodiversidad marina.

Ahora, un grupo de investigadoras de universidades de EE UU y Europa han elaborado un modelo para estudiar cómo está afectando el cambio climático al fitoplancton y, por tanto, al color del mar. La mayor parte del calentamiento global lo están absorbiendo los océanos. Se estima que, de no hacer nada para reducir las emisiones de CO2, la temperatura media global de la superficie marina suba en 3º para finales de siglo. De ser así, se producirían una serie de impactos en el ciclo de la base de la vida oceánica, el fitoplancton. Bueno, ya se estarían produciendo.

"El calentamiento de los océanos altera la circulación oceánica y la porción [de aguas] del océano profundo que emerge a la superficie. El fitoplancton necesita la luz (su fuente de energía) y nutrientes. Y la mayor parte de esos nutrientes viene de las profundidades", explica en un correo la investigadora del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y principal autora del estudio, Stephanie Dutkiewicz. "Los cambios inducidos por el calentamiento están provocando que lleguen menos nutrientes a la capa superficial, por lo que lo más probable es que el fitoplancton disminuya en muchas partes del océano", añade esta experta en la biogeoquímica del mar.

Uno de los procesos biogeoquímicos más afectados por el cambio climático es el de la circulación oceánica: conforme a las diferencias de temperatura, las aguas se mueven tanto verticalmente (en profundidad) como en latitud (hacia y desde los polos). Con el calentamiento, esta circulación se está ralentizando, aumenta la estratificación de la columna de agua y se reduce la mezcla de aguas profundas y superficiales. Todo esto explica que la aportación de nutrientes, en particular los macronutrientes, se esté reduciendo.

"Las temperaturas también afectan a cómo de rápido crece el fitoplancton. Algunas especies adaptadas al agua caliente lo hacen más rápido que otras adaptadas a las más frías. Así que, con un océano más cálido en las regiones donde haya más nutrientes, unas aguas más calientes pueden aumentar la cantidad de fitoplancton", recuerda Dutkiewicz. Así que habrá cambios regionales en la composición, cantidad y distribución de las comunidades de microorganismos marinos que colorean el agua.

Según los resultados del estudio, publicado en Nature Communications, buena parte del océano ya está cambiando de color y, para 2100, estiman que hasta algo más del 50% de la superficie marina podría tener otro color. "Los cambios serán muy sutiles, el ojo humano probablemente no los vea, pero sí los sensores ópticos", aclara la investigadora del MIT. "Sí, el mar seguirá siendo azul. Algunas regiones, grandes zonas al norte y al sur del ecuador, los giros subtropicales, serán posiblemente más azules, incluso", añade. Mientras, el verde se hará más presente en las aguas polares y en las aguas costeras tropicales donde el fitoplancton lleve mejor el calor.

El modelo que han usado para estudiar la evolución del color se venía utilizando para predecir los cambios en el fitoplancton, las explosiones locales de algas o la acidificación oceánica. Ahora, en los parámetros que han incluido han sumado otros elementos presentes en el agua, además de la clorofila. En particular, detritus y otra materia orgánica disuelta. Reconocen, sin embargo, que para acertar mejor con el color del mar del futuro habrá que incluir otros constituyentes microscópicos del agua marina, como son las bacterias, los minerales o la propia salinidad del mar.

Jefferson Keith Moore, biólogo marino en la Universidad de California en Irvine, publicó el año pasado un estudio en la revista Science sobre los efectos del cambio climático en el fitoplancton y las consecuencias globales de su reducción. También publicó un resumen del mismo en la web del Foro Económico Mundial, Las plantas del mar, como llama al fitoplancton, necesitan, además de sol, nutrientes como nitrógeno o fósforo. Si la circulación oceánica es frenada por el calentamiento global, estos nutrientes no llegarán a la superficie. Aunque el estudio se remite a un escenario temporal algo lejano (el año 2300), sus resultados muestran que, al haber menos plantas, habrá menos zooplancton (animales microscópicos) de los que puedan alimentarse los peces pequeños, que reducirán sus poblaciones, lo que pondría en aprietos a los depredadores más grandes, como delfines, tiburones o humanos. Y todo empezará con un cambio en el tono del azul del mar.