Un análisis global de ETH Zurich con registros de 1982 a 2024 reveló que ambos extremos ocurren juntos hasta cuatro veces más de lo previsto en latitudes bajas y medias
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Camila Herrera R.
Las olas de calor marinas y los extremos de acidificación coinciden en la superficie de los océanos con una frecuencia muy superior a la que cabría esperar si ambos fenómenos fueran independientes. Así lo determinó un estudio dirigido por investigadores del Instituto Federal de Tecnología de Zúrich, en Suiza, después de analizar 43 años de información oceánica global.
Luke Gregor y Nicolas Gruber, científicos de ETH Zurich, examinaron datos mensuales de temperatura superficial y concentración de iones de hidrógeno entre 1982 y 2024. Los resultados, publicados en la revista AGU Advances, permitieron reconstruir dónde, cuándo y bajo qué condiciones se presentaron estos episodios compuestos de calor y acidez extremos.
La combinación somete a los organismos marinos a presiones físicas y químicas simultáneas. El calor altera su metabolismo y tolerancia térmica, mientras que una mayor acidez puede afectar procesos fisiológicos y dificultar la formación de conchas o esqueletos de carbonato de calcio.
Un mapa global construido con 43 años de registros
Los investigadores utilizaron OceanSODA-ETHZ, un conjunto de datos basado en observaciones que reconstruye las condiciones de la superficie oceánica. Para evitar que el calentamiento y la acidificación de largo plazo dominaran por sí solos el análisis, retiraron estadísticamente esas tendencias antes de identificar los episodios extremos.
Un mes fue clasificado como extremo cuando la temperatura o la concentración de iones de hidrógeno superó el percentil 95 de la serie analizada. En términos prácticos, se seleccionaron condiciones que solo habían sido igualadas o superadas en aproximadamente el 5 % de los meses del periodo estudiado.
El equipo encontró que los extremos simultáneos ocurrieron globalmente unas 2,5 veces más de lo previsto bajo una relación puramente aleatoria. La proporción aumentó hasta entre tres y cuatro veces en los océanos de latitudes bajas y medias, principalmente en zonas tropicales y subtropicales con estratificación permanente.
Estos resultados aportan una dimensión adicional al seguimiento del calentamiento sostenido de la superficie oceánica, porque muestran que una ola de calor puede coincidir con cambios químicos capaces de ampliar la presión sobre los ecosistemas.
La estratificación favorece los extremos simultáneos
En buena parte de los trópicos y subtrópicos, la columna de agua permanece organizada en capas que se mezclan poco entre sí. Dentro de estas regiones estratificadas, el aumento de la temperatura puede modificar directamente el equilibrio químico del agua y elevar la concentración de iones de hidrógeno, lo que corresponde a una reducción del pH.
La expresión “mayor acidez” no significa que el agua del mar se convierta literalmente en un líquido ácido. Los océanos continúan siendo generalmente alcalinos, pero una disminución del pH representa un desplazamiento hacia condiciones más ácidas respecto a sus valores habituales.
Los procesos biológicos y físicos pueden compensar parcialmente el efecto químico del calentamiento. Sin embargo, durante episodios intensos o prolongados ese equilibrio puede debilitarse, especialmente hacia las fases finales de una ola de calor, permitiendo que la temperatura y la acidez alcancen valores extremos al mismo tiempo.
El patrón es diferente en el Pacífico ecuatorial oriental y alrededor de las regiones polares, donde el afloramiento transporta hacia la superficie aguas profundas, frías y ricas en dióxido de carbono. Cuando aparece una capa superficial excepcionalmente cálida, esta puede reducir el ascenso del agua profunda más ácida y hacer menos probable la coincidencia de los dos extremos.
La mayoría de los episodios duró cerca de un mes
El 73 % de los eventos compuestos identificados entre 1982 y 2024 cubrió menos de 500.000 kilómetros cuadrados y se prolongó aproximadamente durante un mes. Aunque esta superficie equivale aproximadamente al territorio de España, el estudio los clasifica como relativamente pequeños frente a los episodios oceánicos de mayor extensión.
Un grupo reducido de acontecimientos concentró una parte desproporcionada del área total afectada. Entre ellos destaca la masa de agua cálida conocida como “the Blob”, que se desarrolló en el Pacífico nororiental y alcanzó durante 2015 un extremo compuesto de aproximadamente 12,6 millones de kilómetros cuadrados.
En 2023, dos eventos simultáneos en el Atlántico Norte y Central abarcaron conjuntamente 19,3 millones de kilómetros cuadrados. Uno de esos episodios persistió durante casi un año, coincidiendo con temperaturas oceánicas excepcionalmente elevadas.
El evento de mayor intensidad combinada se registró frente a la costa occidental de Australia en 2011. En este caso, la clasificación no dependió únicamente de la superficie afectada, sino de la magnitud alcanzada simultáneamente por las anomalías de temperatura y acidez.
La sucesión de estos episodios coincide con otros registros que documentan cómo las olas de calor marinas afectan extensas áreas del océano, aunque cada investigación emplea periodos, variables y criterios estadísticos diferentes.
El Blob dejó daños visibles en el Pacífico
El episodio conocido como “the Blob” ya había sido relacionado con cierres de pesquerías, desplazamientos de especies, varamientos de mamíferos marinos y muertes masivas de aves en el Pacífico nororiental. El nuevo análisis indica que durante el verano y el otoño de 2015 aquella ola de calor también coincidió con un extremo de acidificación.
El estudio no demuestra que la acidez provocara por sí sola todos los daños ecológicos documentados durante ese periodo. Su contribución consiste en mostrar que los organismos estuvieron expuestos a dos factores de estrés simultáneos, una condición que no había sido reconstruida con el mismo alcance histórico.
La coincidencia resulta importante porque los efectos combinados pueden superar el impacto de cada presión por separado. Experimentos revisados por los investigadores han asociado la exposición simultánea al calor y a una mayor acidez con reducciones en la supervivencia, el crecimiento y el desarrollo de distintas especies.
Corales y organismos calcificadores afrontan mayor presión
Los corales, moluscos, pterópodos y otros organismos que construyen estructuras de carbonato de calcio son particularmente sensibles a los cambios de la química marina. Una menor disponibilidad de los compuestos necesarios para la calcificación puede debilitar conchas y esqueletos o aumentar la energía que necesitan para formarlos.
El calor extremo añade estrés metabólico, favorece el blanqueamiento de los corales y puede obligar a peces e invertebrados móviles a desplazarse hacia aguas más favorables. Las especies fijas, las fases larvarias y los organismos con escasa capacidad de movimiento disponen de menos opciones para escapar.
Las repercusiones pueden propagarse a través de las redes alimentarias. La alteración del crecimiento, reproducción o distribución de organismos situados en la base de esas redes termina afectando a depredadores, pesquerías y comunidades humanas vinculadas con los recursos marinos.
Investigaciones anteriores ya habían advertido que el calentamiento y la acidificación modifican la calidad de las redes alimentarias oceánicas. El nuevo trabajo agrega información sobre la distribución histórica de los momentos en que ambas presiones alcanzan condiciones extremas simultáneamente.
El Niño y La Niña redistribuyen el riesgo
El estudio identificó una influencia importante de El Niño y La Niña sobre la aparición de los eventos compuestos. Sin embargo, estos no suelen concentrarse en el núcleo del fenómeno, ubicado en el Pacífico ecuatorial, sino en regiones vecinas afectadas por la redistribución del calor, las corrientes y el afloramiento.
Durante El Niño, la formación de una capa superficial cálida puede limitar el ascenso de aguas profundas con mayor acidez en el Pacífico oriental. La Niña produce el efecto contrario al intensificar el afloramiento de aguas frías y ricas en dióxido de carbono, lo que puede generar un extremo de acidificación sin una ola de calor simultánea.
ETH Zurich señaló que la probabilidad de grandes acontecimientos compuestos aumenta durante los años de El Niño. Esa relación refuerza la necesidad de vigilar conjuntamente la temperatura y la química marina, en lugar de evaluar cada variable de forma aislada.
El análisis no captura todos los extremos oceánicos
Los autores reconocieron que el estudio se limita a condiciones mensuales de la superficie del mar. Esta resolución puede omitir episodios breves, áreas pequeñas y extremos que se desarrollan debajo de la superficie, donde también viven organismos sensibles.
Los datos permiten identificar asociaciones espaciales y temporales, pero no medir directamente el daño sufrido por cada ecosistema durante los 43 años analizados. Para vincular un episodio compuesto con una alteración ecológica concreta siguen siendo necesarias observaciones biológicas, mediciones locales y estudios de campo.
El catálogo histórico puede ayudar a revisar mortandades, desplazamientos de especies, pérdidas de coral y cambios en pesquerías registrados durante grandes olas de calor. También proporciona una base para mejorar los sistemas de alerta y orientar la vigilancia hacia regiones expuestas simultáneamente a temperaturas y condiciones químicas excepcionales.
El avance de la acidificación ya ha generado advertencias sobre la posibilidad de que los océanos hayan superado un límite ambiental crítico. Reducir las emisiones de dióxido de carbono es la principal medida capaz de contener a largo plazo tanto el calentamiento global como la alteración química del océano.
Fuentes referenciales:
Infobae
AGU Advances
Instituto Federal de Tecnología de Zúrich
Eos
