La mitad de los océanos del mundo enfrentará múltiples ‘estresores climáticos’ para 2030, advierte un estudio

El cambio climático está alterando las extensiones de agua del mundo de varias maneras, con graves efectos en cadena para las plantas y los animales del océano, según una nueva investigación.

El estudio encuentra que con solo 15 años más de emisiones actuales, más de la mitad del océano del mundo estará expuesto a más de una fuente de estrés, lo que afectará todo, desde las plantas más pequeñas hasta las ballenas más poderosas. Para 2050, esa cifra aumentará a alrededor del 86% del océano, dicen los autores.

El documento, publicado hoy en la revista Nature Communications, encuentra que si todos los países se adhieren a sus compromisos de reducir las emisiones, como parte del Acuerdo de París , esto aliviaría la presión al dar a los organismos 20 años adicionales para adaptarse o migrar.

Pero para las especies del Ártico, puede que no haya refugio del cambio climático, advierte el documento, independientemente de la rapidez con la que actuemos para reducir las emisiones.

‘Factor de estrés’

Los océanos son esenciales para la existencia humana, comienza el documento, proporcionando una fuente primaria de proteínas para uno de cada siete de la población mundial.

Pero a través de nuestras propias actividades, la humanidad está ejerciendo presión sobre la capacidad del océano para realizar esa función, de cuatro formas principales.

Primero, el agua más caliente tiende a estratificarse en capas , lo que restringe el acceso a los nutrientes para las plantas que viven en la superficie. Al mismo tiempo, el exceso de CO2 absorbido por el océano lo hace más ácido , con consecuencias para la vida marina que construye conchas o esqueletos.

En tercer lugar, el agua más caliente reduce la cantidad de oxígeno en la capa superior del océano, explica el estudio. Finalmente, todas estas cosas afectan el proceso por el cual las plantas marinas producen alimentos para vivir y crecer, conocido como producción primaria.

La Dra.Stephanie Henson , especialista en oceanografía biogeoquímica en el Centro Nacional de Oceanografía en Southampton, quien es la autora principal del artículo, le dice a Carbon Brief:

“La producción primaria es la base de la red alimentaria, por lo que es la principal fuente de alimento para todo en los océanos. Si esa fuente de alimentos está disminuyendo, eso obviamente también ejercerá presión sobre los ecosistemas marinos «.

El estudio analiza cómo esos cuatro tipos de factores estresantes interactúan en el futuro para dar un «factor de estrés» general.

Definición de estrés

Primero, el equipo necesita definir qué tipo de condiciones en los océanos cuentan como normales y qué es probable que mueva la vida marina al modo de estrés. Henson explica:

“Los ecosistemas se adaptan al rango natural de variabilidad que experimentan. Esto significa que los organismos que viven en una parte particular del océano pueden sobrevivir al rango normal de temperaturas de invierno a verano «.

Los científicos utilizaron esos límites del ciclo natural verano-invierno para definir lo que era tolerable para una región en particular. Henson continúa:

“Luego observamos dónde las condiciones bajo el cambio climático salían de ese límite de las condiciones normales, y permanecimos allí hasta finales de siglo. Eso nos dio nuestra definición de cuándo las cosas se volvieron inusuales «.

Pero se vuelve más complicado, explica el periódico. Los cuatro factores de estrés diferentes rara vez ocurren de forma aislada, a veces se superponen para amplificar el impacto general en la vida marina.

Una disminución del pH y la concentración de oxígeno puede hacer que los corales y los crustáceos sean más sensibles al aumento de la temperatura, por ejemplo. A veces, los factores estresantes pueden interactuar de formas inesperadas para desencadenar un efecto positivo , todo lo cual hace que estudiar este tema en estudios de campo o de laboratorio sea extremadamente desafiante, señala el documento.

El estudio de hoy es un nuevo intento de agilizar la investigación en muchas áreas diferentes, dice el Dr. Scott Doney , director del departamento de química marina del Instituto Oceanográfico Woods Hole, que no participó en la investigación. Él dice:

«El estudio es novedoso porque reúne varios hilos científicos diferentes para crear una imagen unificada del cambio climático oceánico».

Tiempo de emergencia

El equipo ejecutó 12 modelos climáticos diferentes para tratar de determinar cuándo era probable que la «señal» de cada uno de los cuatro factores estresantes (temperatura, pH, oxígeno y producción primaria) emergiera del «ruido» de fondo de la variabilidad natural, marcando el cambio condiciones estresantes.

Los resultados muestran que el pH es el más rápido de los cuatro factores de estrés en escalar. De hecho, el equipo descubrió que el 99% del océano abierto ya está experimentando estrés debido a que el agua se vuelve más ácida .

Los mapas que aparecen a continuación del documento muestran cómo se manifiestan cada uno de los cuatro factores de estrés en todo el mundo. El color rojo que se extiende a lo largo del panel c muestra cuán extendida ya está la exposición al estrés de los océanos acidificantes.

De manera similar, el aumento de las temperaturas ya está causando estrés a los organismos en los subtrópicos y el Ártico, explica el documento. Puede ver esto en el panel a en los gráficos a continuación. En promedio, los océanos del mundo se inclinarán hacia el estrés relacionado con la temperatura alrededor de 2034, asumiendo que las emisiones continúen siendo tan altas como ahora.

Para la producción primaria, ese punto se alcanza a finales de siglo, alrededor de 2052 (panel b). Para el oxígeno, es aún más tarde, en 2070 (panel d). Henson dice:

«La acidificación de los océanos ocurre muy rápidamente, los océanos se calientan relativamente rápido mientras que la producción primaria y el oxígeno tardan más en afectar los ecosistemas».Promedio multimodelo para el año en el que el estrés supera la variabilidad natural para (a) la temperatura de la superficie del mar (b) la producción primaria, (c) el pH y (d) el contenido de oxígeno asumiendo un escenario de `` actividad habitual '' (RCP8.5) .  Henson y col., (2017)

Ritmo de cambio

Que los organismos puedan o no hacer frente a los efectos del cambio climático depende en cierta medida de la velocidad del cambio. Como explica el periódico:

«Cuanto más rápidamente se expulse el sistema de su rango natural de variabilidad, menos tiempo tendrán los organismos para adaptarse o aclimatarse a las nuevas condiciones o migrar a áreas más adecuadas».

Otro factor es si más de un factor estresante que se desarrolla rápidamente ocurren juntos. El Ártico parece ser un «punto caliente de cambio», dice el artículo, que experimenta cambios muy rápidos en el pH, la temperatura de la superficie del mar y el oxígeno al mismo tiempo.

En todos los demás lugares, los cambios son más lentos. Pero para 2030, el 55% de los océanos del mundo encontrarán un «mosaico» de factores estresantes, que aumentará al 86% en 2050. Para 2100, casi dos tercios del océano (62%) estarán estresados ​​por los cuatro factores juntos. Hallazgos del estudio. Henson dice:

«Si los organismos se ven afectados negativamente por el cambio climático, ese efecto continuará a lo largo de la cadena alimentaria, desde el fitoplancton en la base, pasando por los peces y hasta animales como delfines y ballenas, aves marinas, etc.»

Los impactos de los océanos estresados ​​serán particularmente importantes para las naciones costeras en desarrollo, que dependen en gran medida de los océanos para obtener fuentes de proteínas. Henson agrega:

“Hay áreas alrededor del Océano Índico, por ejemplo, que se verán afectadas con bastante rapidez. Por lo tanto, existe la posibilidad de que los países pesqueros a lo largo de esas fronteras sufran ”.

El equipo analizó un escenario alternativo en el que todas las naciones suscritas al Acuerdo de París logran cumplir sus compromisos de reducir sus emisiones. 

Para aquellos que están bien versados ​​en los escenarios de emisiones del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, esto corresponde aproximadamente a RCP4.5, lo que implica un calentamiento para fines de siglo de entre 2.6-3.1C.

Este nivel de mitigación significaría que el ritmo del cambio climático en los océanos es mucho más lento, dice Henson. Ella dice:

«Lo que nos muestra el escenario de mitigación es que permite unos 20 años más para que los organismos se adapten y se aclimaten a las condiciones».

La mitigación significaría que solo el 34% del océano quedará expuesto a múltiples factores estresantes en los próximos 15 años, en comparación con el 55% en un escenario de “negocios como siempre”. Para el 2100, el 30% del océano se verá afectado por los cuatro factores estresantes en el escenario de mitigación, en comparación con el 62% en “negocios como siempre”.

La excepción a la regla es el Ártico, donde la mitigación hace poco por frenar la aparición de múltiples impulsores, señala el documento.

‘Calle de un solo sentido’

El estudio asume implícitamente que los organismos sufrirán con la exposición prolongada a condiciones fuera de sus rangos naturales. Pero algunos estudios han demostrado que las especies parecen prosperar en entornos que no son óptimos, señala el documento.

Sin embargo, en la mayor parte del océano global, las implicaciones para la vida marina serán similares:

«Cuando el medio ambiente cambia lo suficiente como para que surjan y persistan nuevas condiciones, o una nueva combinación de condiciones, los organismos deben adaptarse, migrar a áreas más favorables o enfrentar la extinción».

Las criaturas marinas que ya se encuentran con grandes cambios en la variabilidad natural pueden mostrar la mayor resistencia al cambio, sugiere el estudio. Otros pueden migrar a nuevos hábitats. Por ejemplo, una especie de copépodo de aguas cálidas del Atlántico norte se ha desplazado hacia el norte en las últimas décadas. Pero, como señala el documento, esta táctica no funcionará para todas las especies:

«Las especies polares también son particularmente vulnerables, ya que no pueden cambiar su rango geográfico hacia el norte en respuesta a los impulsores emergentes y, por lo tanto, deben adaptarse a las condiciones cambiantes o extinguirse».

Las sociedades humanas deberán adaptarse para proteger los medios de vida y la biodiversidad marina. Doney dice:

«Los próximos pasos son desarrollar estrategias mejor informadas para proteger y gestionar los ecosistemas marinos (por ejemplo, la pesca, los arrecifes de coral, los mamíferos marinos y las aves marinas) a la luz de los factores estresantes climáticos».

Henson está de acuerdo y dice que, si bien su investigación define los cambios que probablemente veremos en los océanos, los científicos aún no comprenden cuál será el efecto final en el ecosistema marino. Ella dice:

“El ecosistema marino es muy complejo y hay tantos organismos diferentes. Es interesante pensar, ¿eso significa que algunos serán ganadores y algunos serán perdedores en el futuro océano? En este momento, simplemente no tenemos la información para saber cómo se desarrollará «.

Como señala el documento, el cambio climático es «esencialmente una calle de un solo sentido», lo que significa que cualquier cambio que ocurra en el medio marino, es «poco probable que se revierta».

Por: Roz Pidcok, Carbon Brief