Un análisis de 2.580 olas de calor en estuarios de Estados Unidos revela que los períodos cálidos anteriores y posteriores elevan la exposición térmica total mucho más de lo estimado
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Eduardo Schmitz
Las olas de calor marinas no suelen ser fenómenos aislados, sino episodios extremos insertados dentro de períodos de calentamiento que pueden prolongarse durante semanas o meses. Una nueva investigación propone medir toda esa exposición acumulada para comprender con mayor precisión el estrés que experimentan los ecosistemas costeros.
El trabajo fue dirigido por investigadores del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia y la Escuela Batten de Ciencias Costeras y Marinas de William & Mary. Sus resultados fueron publicados en la revista científica Communications Earth & Environment.
El equipo analizó observaciones de largo plazo correspondientes a 20 estuarios de Estados Unidos. Los datos mostraron que el agua ya podía presentar temperaturas anormalmente elevadas antes de que comenzara formalmente una ola de calor marina y que esas condiciones cálidas continuaban después de que el episodio se considerara terminado.
El hallazgo amplía la comprensión de unos eventos cuya frecuencia y duración han aumentado con el calentamiento global. Investigaciones previas han documentado que los días de calor extremo en el mar se han triplicado desde 1940, con consecuencias para hábitats, especies y actividades vinculadas al océano.
La exposición térmica total estaba subestimada
Los científicos estudiaron más de 2.580 olas de calor marinas registradas durante dos décadas. Al sumar las anomalías cálidas que aparecieron antes y después de cada episodio, comprobaron que las evaluaciones tradicionales subestimaban la exposición total al calor en más de un 150 % como promedio.
Ricardo Utzig Nardi, autor principal del estudio, explicó que las investigaciones suelen concentrarse únicamente en el intervalo que cumple la definición formal de ola de calor marina. Ese enfoque deja fuera extensos períodos de agua cálida que también influyen sobre la respuesta biológica de los organismos.
La temperatura máxima no es el único factor determinante. El impacto depende también de cuánto tiempo permanece un organismo expuesto al calor, de manera similar a lo que ocurre con la exposición prolongada al sol: una intensidad moderada sostenida durante muchas horas puede provocar más daño que un episodio breve.
Esta perspectiva resulta relevante porque los océanos han mantenido temperaturas excepcionales durante los últimos años. Los registros recientes indican que las olas de calor marinas afectaron cerca del 82 % de los océanos durante el primer semestre, lo que incrementa la necesidad de medir su duración real y no solo sus máximos térmicos.
Dos tipos de eventos prolongan el calentamiento
El estudio identificó dos categorías principales de olas de calor marinas. Aproximadamente dos tercios correspondieron a eventos individuales, insertados dentro de períodos de temperaturas elevadas que se extendieron alrededor de 60 días más allá del episodio oficialmente clasificado.
El tercio restante estuvo formado por eventos compuestos. En estos casos, las anomalías de agua cálida se prolongaron durante cerca de 90 días antes y después de la ola de calor marina, generando más de tres veces la exposición térmica acumulada atribuida exclusivamente al evento central.
Las fases anteriores y posteriores no fueron simplemente una prolongación uniforme de la ola de calor. Los investigadores encontraron que podían comportarse de manera parcialmente independiente, lo que obliga a considerar procesos oceánicos y atmosféricos adicionales para explicar la persistencia del calentamiento.
Los resultados coinciden con observaciones globales que muestran episodios cada vez más extensos. Durante 2023, por ejemplo, las olas de calor marinas cubrieron el 96 % de los océanos y duraron cuatro veces más que el promedio, una señal de la creciente acumulación de energía en el sistema marino.
Laboratorios podrían estar reproduciendo eventos demasiado breves
La nueva metodología también cuestiona la forma en que numerosos experimentos de laboratorio simulan las olas de calor marinas. Muchos ensayos elevan la temperatura durante unos días o semanas, pero no reproducen los meses de exposición que los organismos pueden experimentar en condiciones naturales.
Piero Mazzini, coautor de la investigación, señaló que esas pruebas siguen aportando información valiosa, aunque podrían no representar todo el estrés térmico al que están sometidas las especies. El marco propuesto permitirá diseñar experimentos con duraciones y secuencias de calentamiento más cercanas a la realidad.
Una exposición prolongada puede alterar la reproducción, el crecimiento, el metabolismo, la distribución y la supervivencia de plantas y animales marinos. Cuando el calor coincide con otros factores de presión, como la falta de oxígeno o la contaminación, la capacidad de adaptación puede reducirse todavía más.
El calentamiento oceánico ya está modificando la ubicación de numerosos organismos. Distintos análisis han advertido que el aumento de la temperatura transforma los hábitats de miles de especies marinas, altera redes alimentarias y cambia la disponibilidad de recursos en diferentes regiones.
Estuarios y praderas marinas bajo presión acumulada
Los estuarios se encuentran entre los ecosistemas más vulnerables porque reciben simultáneamente influencias del océano, los ríos, la atmósfera y las actividades humanas. El calor sostenido puede combinarse con bajas concentraciones de oxígeno, proliferaciones de algas nocivas y cambios en la salinidad.
Estas condiciones afectan hábitats como las praderas marinas, que proporcionan refugio y alimento a numerosas especies, estabilizan sedimentos y contribuyen al almacenamiento de carbono. Una exposición térmica mayor de la calculada puede reducir su crecimiento y capacidad de recuperación.
Los arrecifes de coral también pueden acumular daños durante las fases cálidas que rodean a una ola de calor. Aunque la temperatura descienda temporalmente por debajo del umbral utilizado para definir el evento, el agua puede continuar suficientemente cálida como para mantener el estrés fisiológico.
La combinación de calentamiento y otros cambios químicos añade presión sobre las cadenas tróficas. Estudios anteriores han mostrado que el calor y la acidificación reducen la calidad de algunos organismos que sostienen la alimentación marina, con posibles efectos en cascada sobre peces y otros consumidores.
Una herramienta para mejorar la gestión costera
El marco desarrollado permite calcular el calor acumulado antes, durante y después de una ola de calor marina. Esta medición puede utilizarse para comparar ecosistemas, identificar zonas especialmente expuestas y mejorar las predicciones sobre la respuesta de especies y hábitats.
Los gestores costeros podrían incorporar esta información en decisiones relacionadas con conservación, restauración de hábitats, pesca y vigilancia de la calidad del agua. Un período térmico prolongado puede requerir medidas diferentes a las previstas para un episodio breve y claramente delimitado.
La investigación fue posible gracias a los registros de alta frecuencia del Sistema Nacional de Reservas de Investigación Estuarina de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos. Las series continuas permitieron descubrir patrones que habrían pasado inadvertidos con mediciones esporádicas.
El estudio concluye que ampliar la observación más allá de la ventana formal de las olas de calor permitirá estimar mejor la vulnerabilidad de los ecosistemas. A medida que estos fenómenos aumentan en frecuencia e intensidad, cuantificar toda la exposición térmica será esencial para proteger recursos costeros y preparar a las comunidades ante períodos de calentamiento más largos.
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