La estabilidad del océano es un regulador clave del clima mundial y de la productividad de los ecosistemas marinos.
Controla cómo se intercambian el calor, el carbono, los nutrientes y los gases disueltos entre las capas superior e inferior del océano.
A medida que aumentan las temperaturas globales, los océanos del mundo se vuelven técnicamente más estables, lo que puede ser perjudicial para la vida marina y para el clima.
Si alguna vez ha sufrido mareos por el movimiento del barco, es posible que “estable” sea lo último que asocie con el océano. Pero a medida que aumentan las temperaturas globales, los océanos del mundo se vuelven técnicamente más estables.
Cuando los científicos hablan de la estabilidad del océano, se refieren a cuánto se mezclan entre sí las distintas capas del mar. Un estudio reciente analizó más de un millón de muestras y constató que, en las últimas cinco décadas, la estabilidad del océano aumentó a un ritmo que fue seis veces más rápido de lo que los científicos preveían.
La estabilidad del océano es un regulador clave del clima mundial y de la productividad de los ecosistemas marinos, que alimentan a una parte considerable de la población mundial. Controla cómo se intercambian el calor, el carbono, los nutrientes y los gases disueltos entre las capas superior e inferior del océano.
Por tanto, aunque un océano más estable pueda sonar idílico, la realidad es menos tranquilizadora. Podría significar que la capa superior retenga más calor y contenga menos nutrientes, con un gran impacto en la vida marina y en el clima.
Cómo circula el calor en los océanos
La temperatura de la superficie del mar disminuye a medida que se avanza desde el ecuador hacia los polos. Es un hecho sencillo, pero tiene enormes implicaciones. Dado que la temperatura, junto con la salinidad y la presión, controla la densidad del agua de mar, la superficie del océano también se vuelve más densa a medida que nos alejamos de los trópicos.
La densidad del agua de mar también aumenta con la profundidad, porque la luz solar que calienta el océano se absorbe en la superficie, mientras que el océano profundo está lleno de agua fría. Los oceanógrafos denominan estabilidad al cambio de densidad con la profundidad. Cuanto más rápido aumenta la densidad con la profundidad, más estable se considera que es el océano.
Resulta útil pensar en el océano como si estuviera dividido en dos capas, cada una con distintos niveles de estabilidad.
La capa mixta superficial ocupa los primeros (aproximadamente) 100 metros del océano y es el lugar donde el calor, el agua dulce, el carbono y los gases disueltos se intercambian con la atmósfera. La turbulencia provocada por el viento y las olas en la superficie del mar mezcla toda el agua.
La capa más profunda se denomina abismo, y se extiende desde unos cientos de metros de profundidad hasta el fondo marino. Es fría y oscura, con corrientes débiles que hacen circular lentamente por el planeta un agua que permanece aislada de la superficie durante décadas o incluso siglos.
Entre el abismo y la capa mixta superficial se encuentra la denominada picnoclina. Puede imaginarse como una capa de film transparente (o Saran Wrap). Es invisible y flexible, pero impide que el agua la atraviese. Cuando la película se rasga en pedazos, lo que ocurre en el océano cuando la turbulencia separa efectivamente la picnoclina, el agua puede filtrarse en ambas direcciones. Sin embargo, a medida que aumentan las temperaturas globales y la capa superficial del océano absorbe más calor, la picnoclina se vuelve más estable, lo que dificulta la mezcla del agua de la superficie del océano con la del abismo.
¿Por qué es un problema? Pues bien, existe una cinta transportadora invisible de agua de mar que traslada el agua cálida desde el ecuador hacia los polos, donde se enfría, se vuelve más densa y, por tanto, se hunde, regresando al ecuador en profundidad. Durante este recorrido, el calor absorbido en la superficie del océano se traslada al abismo, lo que contribuye a redistribuir la carga de calor del océano, acumulada a partir de una atmósfera que se calienta rápidamente debido a nuestras emisiones de gases de efecto invernadero.
Si una picnoclina más estable retiene más calor en la superficie del océano, podría alterar la eficacia con la que el océano absorbe el calor excedente y ejercer presión sobre ecosistemas sensibles de aguas poco profundas, como los arrecifes de coral.
El aumento de la estabilidad provoca una sequía de nutrientes
Y así como la superficie del océano contiene calor que debe mezclarse hacia abajo, el abismo contiene un enorme reservorio de nutrientes que necesitan mezclarse hacia arriba.
Los componentes básicos de la mayoría de los ecosistemas marinos son el fitoplancton: algas microscópicas que utilizan la fotosíntesis para fabricar su propio alimento y absorben grandes cantidades de CO₂ de la atmósfera, además de producir la mayor parte del oxígeno del mundo.
El fitoplancton solo puede crecer cuando hay suficiente luz y nutrientes. Durante la primavera, la luz solar, los días más largos y los vientos más suaves permiten que se forme una picnoclina estacional cerca de la superficie. Los nutrientes disponibles atrapados por encima de esta picnoclina son consumidos rápidamente por el fitoplancton durante su crecimiento en lo que se conoce como el florecimiento de primavera.
Para que el fitoplancton de la superficie siga creciendo, los nutrientes del abismo deben atravesar la picnoclina. Y así surge otro problema. Si el fitoplancton se queda sin nutrientes debido a una picnoclina más fuerte, habrá menos alimento para la gran mayoría de la vida marina, empezando por los diminutos animales microscópicos que se alimentan de las algas y los pequeños peces que se alimentan de ellos, y subiendo por toda la cadena alimentaria hasta llegar a tiburones y ballenas.
Del mismo modo que un océano más estable es menos eficaz a la hora de trasladar el calor al mar profundo y regular el clima, también es peor para sostener las vibrantes redes tróficas de la superficie iluminada por el sol, de las que depende la sociedad para su alimentación.
¿Deberíamos preocuparnos?
La circulación oceánica evoluciona constantemente con variaciones naturales y cambios inducidos por el ser humano. El aumento de la estabilidad de la picnoclina es solo una parte de un rompecabezas extremadamente complejo que los oceanógrafos se esfuerzan por resolver.
Para predecir los cambios futuros de nuestro clima, utilizamos modelos numéricos del océano y la atmósfera que deben incluir todos los procesos físicos responsables de dichos cambios. Simplemente, no disponemos de computadoras lo bastante potentes como para incluir los efectos de los procesos turbulentos a pequeña escala dentro de un modelo que simule las condiciones a escala global.
Sí sabemos que la actividad humana está teniendo un impacto mayor del esperado en aspectos fundamentales de los sistemas de nuestro planeta. Y es posible que no nos gusten las consecuencias.
