A medida que el Ártico se calienta, sus aguas emiten carbono: estudio


Cuando se trata de influir en el cambio climático, el océano más pequeño del mundo supera su peso. 


por Sally más joven, NASA


A medida que el Ártico se calienta, sus aguas emiten carbono
El sedimento del río Mackenzie de Canadá desemboca en el mar de Beaufort en remolinos lechosos en esta imagen satelital de 2017. Los científicos están estudiando cómo la descarga de los ríos impulsa las emisiones de dióxido de carbono en esta parte del Océano Ártico. Crédito: Observatorio de la Tierra de la NASA / Jesse Allen (usando datos Landsat del USGS)

Se ha estimado que las frías aguas del Ártico absorben hasta 180 millones de toneladas métricas de carbono por año (más de tres veces lo que la ciudad de Nueva York emite anualmente), lo que las convierte en uno de los sumideros de carbono críticos de la Tierra. Pero hallazgos recientes muestran que el deshielo del permafrost y la escorrentía rica en carbono del río Mackenzie de Canadá hacen que parte del Océano Ártico libere más dióxido de carbono (CO 2 ) del que absorbe.

El estudio , publicado a principios de este año en Geophysical Research Letters , explora cómo los científicos están utilizando modelos informáticos de última generación para estudiar ríos como el Mackenzie, que desemboca en una región del Océano Ártico llamada Mar de Beaufort. Como muchas partes del Ártico, el río Mackenzie y su delta se han enfrentado a temperaturas significativamente más cálidas en los últimos años en todas las estaciones, lo que ha provocado un mayor derretimiento y deshielo de vías fluviales y paisajes.

En este rincón pantanoso de los Territorios del Noroeste de Canadá, el segundo sistema fluvial más grande del continente finaliza un viaje de mil millas que comienza cerca de Alberta. A lo largo del camino, el río actúa como cinta transportadora de nutrientes minerales y de materia orgánica e inorgánica. Ese material desemboca en el mar de Beaufort como una sopa de carbono disuelto y sedimento. Parte del carbono eventualmente se libera o desgasifica a la atmósfera mediante procesos naturales.

Los científicos han pensado que el sudeste del mar de Beaufort es un sumidero de CO 2 de débil a moderado , lo que significa que absorbe más gases de efecto invernadero de los que libera. Pero ha habido una gran incertidumbre debido a la falta de datos de la región remota.

Para llenar ese vacío, el equipo de estudio adaptó un modelo biogeoquímico oceánico global llamado ECCO-Darwin, que fue desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge. El modelo asimila casi todas las observaciones oceánicas disponibles recopiladas durante más de dos décadas mediante instrumentos marinos y satelitales (observaciones del nivel del mar de los altímetros de la serie Jason, por ejemplo, y la presión del fondo del océano de las misiones GRACE y GRACE Follow-On). ).

Los científicos utilizaron el modelo para simular la descarga de agua dulce y los elementos y compuestos que transporta, incluidos carbono, nitrógeno y sílice, a lo largo de casi 20 años (de 2000 a 2019).

Los investigadores, de Francia, Estados Unidos y Canadá, descubrieron que la descarga del río estaba provocando una desgasificación tan intensa en el sureste del mar de Beaufort que inclinó el equilibrio de carbono, lo que provocó una liberación neta de CO 2 de 0,13 millones de toneladas métricas por año, aproximadamente equivalente a las emisiones anuales de 28.000 automóviles propulsados ​​por gasolina. La liberación de CO 2 a la atmósfera varió según las estaciones, siendo más pronunciada en los meses más cálidos, cuando la descarga de los ríos era alta y había menos hielo marino para cubrir y atrapar el gas.

A medida que el Ártico se calienta, sus aguas emiten carbono
Como una cinta transportadora de carbono, el río Mackenzie, visto aquí en 2007 desde el satélite Terra de la NASA, drena un área de casi 700.000 millas cuadradas (1,8 millones de kilómetros cuadrados) en su viaje hacia el norte, hacia el Océano Ártico. Parte del carbono se origina en el deshielo del permafrost y las turberas. Crédito: NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS y equipo científico ASTER de EE. UU. y Japón

Zona cero del cambio climático

Los científicos han estudiado durante décadas cómo circula el carbono entre el océano abierto y la atmósfera, un proceso llamado flujo de CO 2 aire-mar . Sin embargo, el registro de observaciones es escaso a lo largo de las franjas costeras del Ártico, donde el terreno, el hielo marino y las largas noches polares pueden dificultar el seguimiento y los experimentos a largo plazo.

“Con nuestro modelo, estamos tratando de explorar la contribución real de las periferias costeras y los ríos al ciclo del carbono en el Ártico”, dijo el autor principal Clément Bertin, científico de Littoral Environnement et Sociétés en Francia.

Estos conocimientos son fundamentales porque aproximadamente la mitad del área del Océano Ártico está compuesta de aguas costeras, donde la tierra se encuentra con el mar en un abrazo complejo. Y si bien el estudio se centró en un rincón particular del Océano Ártico, puede ayudar a contar una historia más amplia del cambio ambiental que se está desarrollando en la región.

Desde la década de 1970, el Ártico se ha calentado al menos tres veces más rápido que cualquier otro lugar de la Tierra, transformando sus aguas y ecosistemas, dijeron los científicos. Algunos de estos cambios promueven una mayor desgasificación de CO 2 en la región, mientras que otros conducen a una mayor absorción de CO 2 .

Por ejemplo, a medida que las tierras árticas se derriten y más nieve y hielo se derriten, los ríos fluyen con mayor rapidez y arrojan más materia orgánica del permafrost y las turberas al océano. Por otro lado, el fitoplancton microscópico que flota cerca de la superficie del océano aprovecha cada vez más la reducción del hielo marino para florecer en las nuevas aguas abiertas y en la luz del sol. Estos organismos marinos parecidos a plantas capturan y absorben el CO 2 atmosférico durante la fotosíntesis. El modelo ECCO-Darwin se está utilizando para estudiar estas floraciones y los vínculos entre el hielo y la vida en el Ártico.

Los científicos están siguiendo estos cambios grandes y aparentemente pequeños en el Ártico y más allá, porque nuestras aguas oceánicas siguen siendo un amortiguador crítico contra el cambio climático, secuestrando hasta el 48% del carbono producido por la quema de combustibles fósiles.

Más información: C. Bertin et al, La escorrentía biogeoquímica de los ríos impulsa la intensa desgasificación de CO2 en la costa del océano Ártico, Geophysical Research Letters (2023). DOI: 10.1029/2022GL102377

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