Los modelos climáticos sugieren que el cambio climático podría reducir la capacidad del Océano Antártico para absorber dióxido de carbono (CO₂ ) . Sin embargo, los datos observacionales muestran que esta capacidad no ha experimentado un descenso significativo en las últimas décadas.
por el Instituto Alfred Wegener
En un estudio reciente, investigadores del Instituto Alfred Wegener descubrieron la posible causa. El agua de baja salinidad en las capas superiores del océano ha contribuido tradicionalmente a retener el carbono en las profundidades oceánicas, lo que a su vez ha ralentizado su liberación a la atmósfera. Hasta ahora, claro está, porque el cambio climático está alterando cada vez más el Océano Antártico y su función como sumidero de carbono. El estudio se publicó en la revista Nature Climate Change .
Los océanos absorben alrededor de una cuarta parte de todas las emisiones antropogénicas de CO₂ liberadas a la atmósfera. De este total, solo el Océano Antártico almacena aproximadamente el 40%, lo que lo convierte en una región clave para contener el calentamiento global. La importante función del Océano Antártico se debe a la circulación oceánica en la región, mediante la cual las masas de agua afloran desde niveles más profundos, se renuevan y luego regresan a las profundidades. Este proceso libera CO₂ natural de las profundidades oceánicas y absorbe y almacena CO₂ antropogénico de la atmósfera.
La capacidad del Océano Antártico para absorber el CO₂ antropogénico depende de la cantidad de CO₂ natural que sube a la superficie desde las profundidades oceánicas: cuanto más CO₂ natural sube a la superficie desde las profundidades, menos CO₂ antropogénico puede absorber el Océano Antártico. Este proceso está controlado por la circulación oceánica y la estratificación de las diferentes masas de agua.
El agua que aflora desde las profundidades del Océano Antártico es extremadamente antigua, ya que no ha estado en la superficie durante cientos o miles de años. Con el tiempo, ha acumulado grandes cantidades de CO₂ que regresan naturalmente a la superficie mediante el proceso de afloramiento. Estudios con modelos muestran que el fortalecimiento de los vientos del oeste, causado por el cambio climático, provocará que una cantidad cada vez mayor de estas aguas profundas ricas en CO₂ ascienda a la superficie. A largo plazo, esto reduciría la capacidad del Océano Antártico para absorber el CO₂ generado por el hombre .
Sin embargo, contrariamente a las proyecciones de los modelos climáticos, los datos observacionales de las últimas décadas no han mostrado ninguna reducción en su capacidad como sumidero de CO₂ . Un nuevo estudio del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI), proporciona ahora una explicación de por qué, a pesar del fortalecimiento de los vientos del oeste, el Océano Antártico ha seguido actuando como sumidero de CO₂ en las últimas décadas y, por lo tanto, ha podido frenar el cambio climático.
«Las aguas profundas del Océano Antártico se encuentran normalmente por debajo de los 200 metros», afirma la Dra. Léa Olivier, oceanógrafa del AWI y autora principal del estudio. «Son saladas, ricas en nutrientes y relativamente cálidas en comparación con las aguas más cercanas a la superficie».
Las aguas profundas contienen una gran cantidad de CO₂ disuelto que ingresó al océano profundo desde la superficie hace mucho tiempo. En cambio, el agua cercana a la superficie es menos salada, más fría y contiene menos CO₂. Mientras la estratificación de densidad entre las aguas profundas y superficiales se mantenga intacta, el CO₂ de las capas más profundas no puede ascender fácilmente a la superficie.
El agua fría y de baja salinidad contiene agua rica en carbono; sin embargo, el cambio climático lleva el CO₂ peligrosamente cerca de la superficie.
Estudios previos sugerían que el cambio climático global intensificaría los vientos del oeste sobre el Océano Antártico y, con ello, también la circulación de retorno —afirma Olivier—. Sin embargo, esto transportaría más agua rica en carbono desde las profundidades oceánicas a la superficie, lo que, en consecuencia, reduciría la capacidad del Océano Antártico para almacenar CO₂.
Aunque ya se han observado vientos más fuertes y se han atribuido a cambios provocados por el hombre en recientes estudios de observación y modelado, no hay evidencia que indique que el Océano Austral absorba menos CO₂, al menos en este momento.
Las observaciones a largo plazo realizadas por el AWI y otros institutos de investigación internacionales sugieren que el cambio climático puede estar afectando las propiedades de las masas de agua superficiales y profundas.
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 —explica Olivier—. Pudimos determinar que, desde la década de 1990, las dos masas de agua se han vuelto más distintas entre sí.
La salinidad de las aguas superficiales del Océano Antártico se ha reducido como resultado del aumento de la entrada de agua dulce causada por las precipitaciones y el derretimiento de los glaciares y el hielo marino. Este «refrescamiento» refuerza la estratificación de la densidad entre las dos masas de agua, lo que a su vez mantiene las aguas profundas ricas en CO₂ atrapadas en la capa inferior e impide que atraviesen la barrera entre ambas capas.
«Nuestro 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», resume Olivier.
Existe el riesgo de que esto ocurra, ya que el fortalecimiento de los vientos del oeste empuja las aguas profundas cada vez más cerca de la superficie. Desde la década de 1990, el límite superior de la masa de agua profunda se ha desplazado aproximadamente 40 metros más cerca de la superficie, donde el agua rica en CO₂ está reemplazando cada vez más el agua superficial invernal de baja salinidad. A medida que la capa de transición entre las aguas superficiales y profundas se acerca a la superficie, se vuelve más susceptible a la mezcla, lo que podría deberse principalmente al fortalecimiento de los vientos del oeste . Dicha mezcla liberaría el CO₂ acumulado bajo la capa de agua superficial.
Un estudio publicado recientemente sugiere que este proceso podría ya haber comenzado. El resultado sería que más aguas profundas ricas en CO₂ podrían alcanzar la superficie, lo que a su vez reduciría la capacidad del Océano Antártico para absorber CO₂ antropogénico y, por lo tanto, impulsaría aún más el cambio climático.
Lo que más me sorprendió fue que, de hecho, encontramos la respuesta a nuestra pregunta bajo la superficie. «Necesitamos mirar más allá de la superficie del océano; de lo contrario, corremos el riesgo de perdernos una parte clave de la historia», afirma Olivier.
«Para confirmar si se ha liberado más CO₂ de las profundidades oceánicas en los últimos años, necesitamos datos adicionales, especialmente de los meses de invierno, cuando las masas de agua tienden a mezclarse», explica el profesor Alexander Haumann, coautor del estudio. «En los próximos años, el AWI planea examinar cuidadosamente estos procesos en el marco del programa internacional Antarctica InSync y comprender mejor los efectos del cambio climático en el océano Austral y sus posibles interacciones».
Más información: La descarbonización del océano Antártico frena la liberación de CO₂ en las profundidades oceánicas en un clima cambiante, Nature Climate Change (2025). DOI: 10.1038/s41558-025-02446-3 . www.nature.com/articles/s41558-025-02446-3
