Un estudio revela por qué el océano Antártico es crucial para absorber emisiones de carbono

La importancia del océano Antártico en la regulación del clima global es reconocida por su notable capacidad para absorber dióxido de carbono (CO₂). La posibilidad de que este reservorio natural reduzca su eficiencia como sumidero genera preocupación por sus potenciales efectos en el calentamiento global. Diversas investigaciones advierten que las modificaciones en las corrientes y la salinidad inciden en la liberación de este material hacia la atmósfera.

Un estudio reciente, publicado en la revista Nature Climate Change, presenta hallazgos que desafían las proyecciones de los modelos climáticos. Los expertos Léa Olivier y F. Alexander Haumann del Alfred Wegener Institute (AWI) sostuvieron que el fenómeno de “freshening” o disminución de la salinidad en la superficie del océano Antártico actúa como barrera que evita la liberación masiva de CO₂ desde las profundidades hacia la superficie.

Los océanos absorben alrededor de una cuarta parte del dióxido de carbono generado por las actividades humanas. De acuerdo con el estudio, el análisis de datos hidrográficos de todo el cinturón polar sur desde los años noventa muestra que el océano Antártico es el responsable de capturar aproximadamente el 40% de esas emisiones.

Uno de los hallazgos principales consiste en que la caída en la salinidad de las capas superficiales fortaleció la estratificación de densidad, lo que significa que existe una mayor diferencia entre la densidad del agua superficial y la de las profundidades. Eso hace que las aguas profundas (ricas en dióxido de carbono) no puedan ascender fácilmente hasta la superficie.

El afloramiento ocurre cuando aguas profundas y frías, ricas en nutrientes y dióxido de carbono, ascienden hacia la superficie del océano. Este proceso no solo aporta nutrientes que favorecen el crecimiento del fitoplancton, sino que también transporta dióxido de carbono acumulado en las profundidades. Cuando llega a la superficie, puede pasar a la atmósfera, lo que limita la capacidad del océano para capturar y retener CO₂ proveniente de la actividad humana.

La metodología del estudio se basó en el análisis de datos recogidos en siete áreas diferentes del océano Antártico, con registros que van desde 1972 hasta después de 2013. El equipo utilizó información del Global Ocean Data Analysis Project (GLODAP), lo que les permitió observar cambios persistentes tanto en las corrientes marinas como en las características físicas y químicas del agua.

Las principales diferencias entre las aguas profundas y las superficiales se deben al contraste en salinidad y temperatura. Según los autores del estudio, la Winter Water (WW) se caracteriza por ser la más fría y menos salina, mientras que la Upper Circumpolar Deep Water (uCDW) es más cálida y más salada. Ambas categorías se definieron a partir de valores específicos de temperatura y salinidad.

El análisis detectó que la estratificación del océano aumentó notablemente en los últimos años, sobre todo por el aporte de agua de deshielo y el incremento de precipitaciones. Como resultado, la capa WW mostró una reducción de hasta 0,3 unidades en salinidad, y la uCDW se registró a menor profundidad, con un aumento de 0,2 °C en su temperatura y valores más altos de salinidad, en comparación con décadas anteriores.

El trabajo destaca que, desde la década de 1990, el nivel de fCO₂ (una medida de la cantidad de CO₂ que hay en el agua entre 100 y 200 metros de profundidad) aumentó en promedio 10 microatmosferas. Este incremento está asociado al fenómeno conocido como “shoaling”, es decir, al ascenso progresivo de aguas profundas denominadas Circumpolar Deep Water.

Estas aguas se ubican ahora cerca de 40 metros más arriba que en la época que comprende la climatología utilizada como referencia (1972-2013), lo que cambió tanto la estructura como la composición química del océano.

El estudio señala que el ascenso de las aguas profundas provocó que la concentración de dióxido de carbono en el subsuelo oceánico supere la cantidad presente en la atmósfera. Esto significa que, si esas aguas llegaran a la superficie, el CO₂ podría liberarse al aire. Sin embargo, la presencia de una capa superficial más fría y menos salina actúa hoy como una barrera y evita ese traslado.

La oceanógrafa Léa Olivier explicó en un comunicado oficial de la Universidad de Oxford: “En nuestro estudio, utilizamos un conjunto de datos biogeoquímicos de numerosas expediciones marinas en el océano Antártico entre 1972 y 2021. Buscamos anomalías a largo plazo, así como cambios tanto en los patrones de circulación como en las propiedades de las masas de agua. Para ello, solo consideramos los procesos relacionados con el intercambio entre ambas masas de agua, es decir, la circulación y la mezcla, y no los procesos biológicos, por ejemplo. Pudimos determinar que, desde la década de 1990, las dos masas de agua se han vuelto más distintas entre sí”.

La investigación advierte sobre posibles cambios en el futuro. La experta agregó que “el estudio muestra que esta agua superficial más dulce ha compensado temporalmente el debilitamiento del sumidero de carbono en el océano Antártico, como predijeron las simulaciones de modelos. Sin embargo, esta situación podría revertirse si la estratificación se debilitara”.

La retención de CO₂ profundo bajo aguas superficiales más frescas sirve, por ahora, como un amortiguador frente al esperado debilitamiento del océano como sumidero, pero el estudio advierte sobre eventuales cambios provocados por la intensificación de los vientos del oeste. Este proceso podría elevar la probabilidad de mezcla y, con ello, la llegada de agua rica en CO₂ a la interfaz con la atmósfera.

Los autores subrayan la necesidad de continuar con observaciones regulares, especialmente en los meses invernales, para determinar si este proceso de ventilación de CO₂ desde las profundidades hacia la superficie ya se encuentra en marcha. El coautor F. Alexander Haumann sostuvo: “Requerimos más datos, en particular del invierno, donde las masas de agua pueden mezclarse con mayor facilidad”.

La evidencia presentada sugiere que el futuro del sumidero de carbono del océano Antártico dependerá de la evolución de la estratificación inducida por el aporte de agua dulce, la intensidad de los vientos y la dinámica oceánica regional. La continuidad en la toma de datos será decisiva para anticipar posibles cambios en la función climática de esta región esencial para la estabilidad atmosférica global.