Los eventos prolongados de temperaturas extremadamente altas en el mar, es decir, olas de calor marinas, son cada vez más habituales en el océano Austral, situado en la Antártida. Así lo describe personal investigador del proyecto Dichoso, una iniciativa del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN) del CSIC, organismo dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU).
Este trabajo, publicado recientemente en Nature Communications Earth and Environment, ha evidenciado además el impacto de las condiciones físicas provocadas por estos eventos en la superficie del océano Austral sobre la dinámica de los productores primarios, o primer eslabón de la red trófica marina. Concretamente, en los últimos 30 años, la frecuencia, duración e intensidad de las olas de calor marinas han aumentado y provocado cambios en la actividad biológica de la comunidad fitoplanctónica que habita en la banda subantártica más meridional.
Resistencia al estrés ambiental
Además de evidenciar que estos eventos son cada vez más frecuentes, intensos y duraderos como consecuencia del cambio climático, los investigadores asemejan estos resultados a los observados previamente en regiones tropicales y subtropicales. Asimismo, se asocia este calentamiento anómalo a temperaturas atmosféricas más cálidas, que a su vez se relacionan con cambios en los vientos superficiales y con una reducción sin precedentes del hielo marino.
Los datos también revelan que existe una relación cercana entre las olas de calor y un aumento de la actividad del fitoplancton. Durante estas, el agua se mezcla menos y hay menos hielo marino, lo que permite que el fitoplancton reciba más luz y más hierro del deshielo, ambos necesarios para su crecimiento.
Esto hace que el fitoplancton, que realiza la fotosíntesis, crezca más, y que por lo tanto se produzca una proliferación de la comunidad fotoautótrofa. Sin embargo, "no solo las olas de calor influyen en estos cambios, sino que hay muchos otros factores en el océano Austral que también afectan a los organismos que viven allí, con diferente resistencia al estrés ambiental, a la competencia por los recursos y a las interacciones tróficas", señalas los autores.
Matemáticas y satélites para estudiar el océano
Para el desarrollo de este trabajo se han empleado datos diarios de alta resolución derivados de diferentes misiones satelitales internacionales y de modelado numérico matemático. De esta manera, se ha conseguido caracterizar la distribución espacio-temporal de las olas de calor marinas en el Antártico y los procesos físicos, locales y remotos responsables de estos eventos.
Además, se ha llevado a cabo un profundo análisis de causalidad, para derivar las estrechas relaciones entre las consecuencias físicas provocadas por las olas de calor y la biogeoquímica de esta región oceánica tan relevante en el contexto del cambio climático.
Este estudio muestra uno de los impactos más graves del cambio climático en los océanos, especialmente en el océano Austral, crucial para la circulación oceánica. La investigación revela que las olas de calor marinas pueden influir en cómo se absorbe, fija y exporta el carbono en este océano a través de la bomba biológica de carbono, un proceso clave para regular el clima global.
Sin embargo, estos eventos extremos pueden alterar la composición del fitoplancton, causando un desajuste temporal entre su abundancia y la demanda de sus consumidores en la cadena alimentaria. Esto podría tener importantes efectos negativos en la biodiversidad antártica, especialmente con los futuros cambios climáticos previstos.