El océano Ártico es el más pequeño, el menos profundo y el más frío de los océanos del mundo.
El Ártico se calienta entre dos y tres veces más rápido que cualquier otro lugar de la Tierra, lo que supone grandes cambios para el océano Ártico.
El agua más cálida tiene algunos efectos extraños, desde desplazar algunas especies más al norte hasta la expansión submarina de los bosques de algas.
También permite que entre más luz, y los científicos han descubierto que la noche polar es, en realidad, fundamental para la actividad ecológica.
Con algo más de 14 millones de kilómetros cuadrados, el océano Ártico es el más pequeño y el menos profundo de los océanos del mundo. También es el más frío. Una extensa capa de hielo marino flota cerca de su centro, expandiéndose durante el largo, frío y oscuro invierno, y contrayéndose en verano, a medida que el Sol asciende más alto en el cielo.
Cada año, normalmente en septiembre, la cubierta de hielo marino se reduce a su nivel más bajo. El registro de 2020 fue un escaso 3,74 millones de kilómetros cuadrados, la segunda medición más pequeña en 42 años, y aproximadamente la mitad de lo que era en 1980. Cada año, a medida que el clima se calienta, el Ártico retiene cada vez menos hielo.
Los efectos del calentamiento global se sienten en todo el mundo, pero en ninguna parte de la Tierra son tan dramáticos como en el Ártico. El Ártico se está calentando entre dos y tres veces más rápido que cualquier otro lugar de la Tierra, lo que provoca cambios de gran alcance en el océano Ártico, en sus ecosistemas y en los 4 millones de personas que viven en el Ártico.
Algunos son inesperados. El agua más cálida empuja a algunas especies más al norte, hacia latitudes más altas. El hielo más fino permite que más personas atraviesen el Ártico en cruceros, buques de carga y buques de investigación. El hielo y la nieve pueden oscurecer casi por completo el agua que hay debajo, pero el cambio climático permite que entre más luz.
Luz artificial en la noche polar
La luz es muy importante en el Ártico. Las algas que forman la base de la red trófica del océano Ártico convierten la luz solar en azúcar y grasa, alimentando a los peces y, en última instancia, a las ballenas, los osos polares y los seres humanos.
En las latitudes altas del Ártico, en lo más profundo del invierno, el Sol permanece bajo el horizonte durante 24 horas. Esto se conoce como noche polar y, en el Polo Norte, el año es simplemente un día que dura seis meses, seguido de una noche igual de larga.
Los investigadores que estudiaban los efectos de la pérdida de hielo instalaron observatorios amarrados (instrumentos anclados con una boya) en un fiordo ártico en el otoño de 2006, antes de que el fiordo se congelara. Cuando comenzó el muestreo en la primavera de 2007, los amarres llevaban instalados casi seis meses, recogiendo datos durante la larga y dura noche polar.
Lo que detectaron lo cambió todo.
Vida en la oscuridad
En aquel momento, los científicos asumían que la noche polar era totalmente carente de interés: un periodo muerto en el que la vida permanece latente y el ecosistema se hunde en un estado de espera oscuro y gélido. No se esperaba gran cosa de estas mediciones, por lo que los investigadores se sorprendieron cuando los datos mostraron que la vida no se detiene en absoluto.
El zooplancton ártico (diminutos animales microscópicos que se alimentan de algas) participa en un proceso llamado migración vertical diurna bajo el hielo y en plena noche polar. Las criaturas marinas de todos los océanos del mundo hacen lo mismo: descienden a profundidad durante el día para ocultarse de posibles depredadores en la oscuridad, y ascienden de noche para alimentarse.
Los organismos utilizan la luz como señal para hacerlo, por lo que lógicamente no deberían poder hacerlo durante la noche polar. Ahora entendemos que la noche polar es un hervidero de actividad ecológica. Los ritmos normales de la vida diaria continúan en la penumbra. Las almejas se abren y cierran cíclicamente, las aves marinas cazan en una oscuridad casi total, los camarones fantasma y los caracoles marinos se reúnen en los bosques de algas para reproducirse, y especies de aguas profundas como la medusa casco ascienden cuando está lo bastante oscuro como para estar a salvo de los depredadores.
Para la mayoría de los organismos activos durante este periodo, la Luna, las estrellas y la aurora boreal probablemente proporcionan señales importantes que guían su comportamiento, especialmente en las zonas del Ártico no cubiertas por el hielo marino. Pero a medida que el clima del Ártico se calienta y las actividades humanas en la región aumentan, estas fuentes de luz natural serán en muchos lugares invisibles, eclipsadas por una luz artificial mucho más intensa.
Luz artificial
Casi una cuarta parte de todas las masas terrestres está expuesta a la luz artificial dispersa por la noche, ya que se refleja de vuelta hacia el suelo desde la atmósfera. Quedan pocos lugares realmente oscuros, y la luz de las ciudades, las costas, las carreteras y los barcos es visible desde el espacio exterior.
Incluso en las zonas escasamente pobladas del Ártico, la contaminación lumínica es perceptible. Las rutas marítimas, la exploración de petróleo y gas y la pesca se extienden por la región a medida que retrocede el hielo marino, introduciendo luz artificial en la noche polar, de por sí negra como la tinta.
Ningún organismo ha tenido la oportunidad de adaptarse adecuadamente a estos cambios, ya que la evolución opera en una escala temporal mucho más larga. Mientras tanto, los movimientos armónicos de la Tierra, la Luna y el Sol han proporcionado señales fiables a los animales árticos durante milenios. Muchos eventos biológicos, como la migración, la búsqueda de alimento y la reproducción, están muy sintonizados con su suave previsibilidad.
En un estudio reciente realizado en el archipiélago ártico alto de Svalbard, entre la Noruega continental y el Polo Norte, se comprobó que las luces a bordo de un buque de investigación afectaban a peces y zooplancton hasta al menos 200 metros de profundidad. Alterados por la súbita intrusión de luz, los organismos que se agitaban bajo la superficie reaccionaron de forma notable: algunos nadaron hacia el haz y otros se alejaron violentamente.
Es difícil predecir el efecto que la luz artificial de los barcos que navegan por primera vez por el Ártico libre de hielo tendrá en los ecosistemas de la noche polar, que conocen la oscuridad desde hace más tiempo que existen los humanos modernos. La rápida expansión de la presencia humana en el Ártico y cómo afectará al ecosistema es preocupante, pero también plantea cuestiones incómodas para los investigadores. Si gran parte de la información que hemos recopilado sobre el Ártico procede de científicos destinados en barcos muy iluminados, ¿qué tan «natural» es el estado del ecosistema que hemos descrito?
La ciencia marina ártica está a punto de entrar en una nueva era con plataformas autónomas y operadas a distancia, capaces de funcionar sin ninguna luz y de realizar mediciones en la oscuridad total.
Bosques submarinos
A medida que el hielo marino retrocede de las costas de Groenlandia, Noruega, América del Norte y Rusia, los periodos con aguas abiertas se alargan y más luz llega al fondo marino. De repente, los ecosistemas costeros que han permanecido ocultos bajo el hielo durante 200 000 años están viendo la luz del día. Esto podría ser una muy buena noticia para plantas marinas como las algas: grandes algas pardas que prosperan en aguas frías con suficiente luz y nutrientes.
Ancladas al fondo marino y flotando con la marea y las corrientes, algunas especies de algas pueden crecer hasta 50 metros (175 pies), aproximadamente la altura de la columna de Nelson en Trafalgar Square, Londres. Pero las algas suelen estar excluidas de las latitudes más altas debido a la sombra que proyecta el hielo marino y a su efecto erosivo sobre el lecho marino.
Estos exuberantes bosques submarinos están destinados a crecer y prosperar a medida que el hielo marino se reduce. Sin embargo, las algas no son una especie recién llegada al Ártico. Antaño formaban parte de la dieta tradicional groenlandesa, y los investigadores polares y los exploradores las observaron a lo largo de las costas septentrionales hace más de un siglo.
Algunas especies de algas pueden haber colonizado las costas árticas después de la última glaciación, o haberse extendido desde pequeños reductos donde habían logrado sobrevivir. Pero la mayoría de los bosques de algas del Ártico son más pequeños y se limitan a parches en aguas más profundas, en comparación con las vastas extensiones de algas que bordean costas como la de California, en Estados Unidos.
Pruebas recientes de Noruega y Groenlandia demuestran que los bosques de algas ya se están expandiendo y ampliando sus áreas hacia los polos, y se espera que estas plantas oceánicas crezcan más y más rápido a medida que el Ártico se calienta, creando más refugios para las especies que viven en ellos y a su alrededor. La extensión total de los bosques de algas árticos sigue siendo en gran medida desconocida e inexplorada, pero los modelos pueden ayudar a determinar cuánto se han desplazado y crecido en el Ártico desde la década de 1950.
Un nuevo sumidero de carbono
Aunque las grandes algas marinas presentan todo tipo de formas y tamaños, muchas se parecen notablemente a los árboles, con cuerpos largos, similares a troncos, pero flexibles, llamados estipes. El dosel del bosque de algas está formado por láminas planas, parecidas a hojas, mientras que los discos de fijación actúan como raíces, anclando el alga a las rocas del fondo.
Algunos tipos de algas árticas pueden crecer más de diez metros y formar doseles grandes y complejos suspendidos en la columna de agua, con un sotobosque sombreado y protegido. Al igual que los bosques terrestres, estos bosques marinos proporcionan hábitats, zonas de cría y áreas de alimentación para muchos animales y peces, entre ellos el bacalao, el abadejo, los cangrejos, las langostas y los erizos de mar.
Las algas crecen rápidamente y, al hacerlo, almacenan carbono en sus tejidos coriáceos. ¿Qué significa, entonces, su expansión en el Ártico para el clima mundial? Al igual que la restauración de los bosques terrestres, el crecimiento de bosques de algas submarinos puede ayudar a frenar el cambio climático desviando carbono de la atmósfera.
Aún mejor, parte del material de las algas se desprende y es arrastrado desde las aguas costeras poco profundas hasta el océano profundo, donde queda eficazmente eliminado del ciclo del carbono terrestre. La expansión de los bosques de algas a lo largo de las extensas costas árticas de la Tierra podría convertirse en un creciente sumidero de carbono que capture el CO₂ que emiten los humanos y lo encierre en el mar profundo.
Lo que ocurre con las algas en el Ártico es bastante singular: estos bosques oceánicos están amenazados en la mayoría de las demás partes del mundo. En general, la extensión mundial de los bosques de algas muestra una tendencia a la baja debido a las olas de calor oceánicas, la contaminación, el aumento de las temperaturas y los brotes de herbívoros como los erizos de mar.
No sorprende que no todo sean buenas noticias. La expansión de los bosques de algas podría desplazar a la fauna exclusiva del Ártico alto. Las algas que viven bajo el hielo no tendrían adónde ir y podrían desaparecer por completo. Las especies de algas de climas templados podrían reemplazar a las algas endémicas del Ártico, como Laminaria solidungula.
Pero las algas son solo uno de los muchos grupos de especies que avanzan más y más hacia el interior de la región a medida que se derrite el hielo.
Invasiones árticas
La bahía Milne, en el norte de la isla de Baffin, Nunavut, Canadá, registra más tráfico marítimo que cualquier otro puerto del Ártico canadiense. La mayoría de los días del periodo de aguas libres, buques de 300 metros de eslora salen del puerto cargados de mineral de hierro procedente de la cercana mina Mary River. Entre 71 y 82 buques atraviesan la zona cada año, la mayoría con destino a, o procedentes de puertos del norte de Europa.
Cruceros, buques de guardacostas, yates de recreo, rompehielos de investigación, buques de suministro de carga y embarcaciones neumáticas rígidas llenas de turistas también surcan la zona. El calentamiento sin precedentes y la disminución del hielo marino han atraído nuevas industrias y otras actividades al Ártico. Comunidades como Pond Inlet han visto cómo el tráfico marítimo se triplica en las últimas dos décadas.
Estos barcos llegan al Ártico desde todo el mundo, transportando una multitud de polizones acuáticos recogidos en Róterdam, Hamburgo, Dunkerque y otros lugares. Estas especies (algunas demasiado pequeñas para verse a simple vista) se ocultan en el agua de lastre bombeada a los tanques de a bordo para estabilizar el buque. También se adhieren al casco y a otras superficies exteriores, lo que se denomina «bioincrustación».
Algunas sobreviven al viaje hasta el Ártico y son liberadas en el medio ambiente cuando el agua de lastre se descarga y se carga la mercancía. Las que mantienen su asidero en la superficie exterior pueden liberar huevos, espermatozoides o larvas.
Muchos de estos organismos son inofensivos, pero algunos pueden ser nuevos invasores que causen daños. Investigaciones en Canadá y Noruega ya han demostrado que especies invasoras no autóctonas, como los percebes de bahía y los percebes de roca, pueden sobrevivir a los trayectos de los barcos hasta el Ártico. Esto supone un riesgo para los ecosistemas árticos, dado que las especies invasoras son una de las principales causas de extinción en todo el mundo.
Rutas ampliadas
La preocupación por las especies invasoras va mucho más allá de la comunidad de Pond Inlet. En el Ártico viven unos 4 millones de personas, muchas de ellas a lo largo de las costas, que aportan nutrientes y hábitats esenciales para una amplia variedad de animales, desde el salvelino ártico y la foca anillada hasta el oso polar, la ballena de Groenlandia y millones de aves migratorias.
A medida que las aguas se calientan, la temporada de navegación se alarga y se abren nuevas rutas, como el paso del Noroeste y la ruta marítima del Norte (a lo largo de la costa ártica de Rusia). Algunos investigadores prevén que una ruta transártica que cruce el Polo Norte podría ser navegable a mediados de siglo. El aumento del tráfico marítimo multiplica el número y los tipos de organismos transportados a las aguas árticas, y las condiciones cada vez más favorables mejoran sus probabilidades de supervivencia.
La prevención es la forma más eficaz de mantener alejadas a las especies invasoras del Ártico. La mayoría de los buques deben tratar su agua de lastre, utilizando productos químicos u otros procesos, y/o intercambiarla para limitar el desplazamiento de organismos nocivos a nuevos lugares. Las directrices también recomiendan que los buques utilicen recubrimientos especiales en los cascos y que los limpien con regularidad para evitar la bioincrustación. Pero estas medidas preventivas no siempre son fiables, y su eficacia en entornos más fríos es poco conocida.
La siguiente mejor opción es detectarlos lo antes posible una vez que lleguen, para mejorar las probabilidades de erradicación o supresión. Sin embargo, la detección temprana requiere un seguimiento generalizado, lo que puede ser complicado en el Ártico. Vigilar la llegada de una nueva especie puede equivaler a buscar una aguja en un pajar, pero las comunidades del norte podrían ofrecer una solución.
Investigadores de Noruega, Alaska y Canadá han encontrado una forma de facilitar esa búsqueda al identificar especies que han causado daños en otros lugares y que podrían soportar las condiciones ambientales del Ártico. Casi dos docenas de posibles invasoras presentan una alta probabilidad de establecerse en el Ártico canadiense.
Entre ellas se encuentra el cangrejo real rojo, adaptado al frío, originario del mar del Japón, el mar de Bering y el Pacífico Norte. Fue introducido intencionadamente en el mar de Barents en la década de 1960 para establecer una pesquería y ahora se está extendiendo hacia el sur a lo largo de la costa noruega y en el mar Blanco. Es un depredador grande y voraz relacionado con descensos sustanciales de moluscos capturados, erizos de mar y otras especies de fondo más grandes y de movimiento lento, con una alta probabilidad de sobrevivir al transporte en el agua de lastre.
Otra es el bígaro común, que devora sin piedad las exuberantes plantas acuáticas en los hábitats litorales, dejando tras de sí roca desnuda o incrustada. También ha introducido un parásito en la costa este de Norteamérica que provoca la enfermedad de las manchas negras en los peces, que estresa a los peces adultos y los hace no aptos para el consumo, mata a los juveniles y causa daños intestinales en las aves y los mamíferos que los comen.
Rastreo de restos genéticos
Estas nuevas especies podrían afectar a los peces y mamíferos que la gente caza y consume, si llegaran a Pond Inlet. Tras solo unos pocos años de navegación comercial, se han descubierto ya, entre ellas la invasora gusano de branquias rojas (Marenzellaria viridis), y un anfípodo tubícola potencialmente invasor. Se sabe que ambas alcanzan densidades elevadas, alteran las características del sedimento del fondo marino y compiten con las especies autóctonas.
Baffinland, la empresa que opera la mina Mary River, pretende duplicar su producción anual de mineral de hierro. Si la expansión sigue adelante, hasta 176 buques de carga atravesarán Milne Inlet durante la temporada de aguas libres de hielo.
Aunque el futuro de la navegación en el Ártico sigue siendo incierto, se trata de una tendencia al alza que debe vigilarse. En Canadá, los investigadores trabajan con socios indígenas en comunidades con alta actividad de navegación, incluidas Churchill (Manitoba), Pond Inlet e Iqaluit (Nunavut), Salluit (Quebec) y Nain (Terranova y Labrador), para establecer una red de seguimiento de especies invasoras. Uno de los enfoques consiste en recoger agua y analizarla en busca de restos genéticos desprendidos de escamas, heces, esperma y otro material biológico.
Este ADN ambiental (ADNe) es fácil de recoger y puede ayudar a detectar organismos que de otro modo serían difíciles de capturar o que se encuentran en baja abundancia. La técnica también ha mejorado el conocimiento básico de la biodiversidad costera en otras zonas con alta actividad de navegación, un paso fundamental para detectar cambios futuros.
Algunas especies no autóctonas ya se han detectado en el puerto de Churchill mediante la vigilancia con ADNe y otros métodos de muestreo, entre ellas medusas, eperlano arcoíris y una especie de copépodo invasor.
Se están realizando esfuerzos para ampliar la red por todo el Ártico como parte de la Estrategia sobre especies exóticas invasoras del Ártico del Consejo Ártico, con el fin de reducir la propagación de especies invasoras.
El Ártico suele describirse como la primera línea de la crisis climática y, debido a su rápido ritmo de calentamiento, la región sufre invasiones de todo tipo, desde nuevas especies hasta nuevas rutas marítimas. Estas fuerzas podrían transformar por completo la cuenca oceánica en el transcurso de la vida de las personas actualmente vivas, pasando de paisajes helados bajo luz estelar, poblados por comunidades únicas de organismos muy adaptados, a algo bastante distinto.
El Ártico está cambiando más rápido de lo que los científicos pueden documentar; sin embargo, habrá oportunidades, como el crecimiento de los sumideros de carbono, que podrían beneficiar a la fauna y a las personas que viven allí. No todos los cambios en nuestro mundo que se calienta serán totalmente negativos. En el Ártico, como en otros lugares, hay ganadores y perdedores.
