El aumento de las olas de calor marinas amenaza los hábitats costeros


Las olas de calor, como la que asoló el noroeste del Pacífico en junio pasado, también ocurren bajo el agua. 


por David Malmquist, Instituto de Ciencias Marinas de Virginia


Un nuevo estudio en  Frontiers in Marine Science  pinta un panorama preocupante de las tendencias recientes y proyectadas en las olas de calor marinas dentro del estuario más grande de la nación, con consecuencias nefastas para la vida marina y la economía costera de la bahía de Chesapeake y otros ecosistemas de aguas poco profundas afectados de manera similar.

Los autores del estudio, los Dres. Piero Mazzini y Cassia Pianca, del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia de William & Mary, señalan que vieron «tendencias al alza significativas en la frecuencia y la intensidad acumulada anual de las olas de calor marinas en la Bahía de Chesapeake». 

La pareja basó su análisis en mediciones a largo plazo de la temperatura del agua de 6 sitios a lo largo de las 200 millas de longitud de la bahía, con una duración récord que varía entre 26 y 35 años. Al igual que otros investigadores, definieron una ola de calor marina como cualquier período de 5 o más días consecutivos con temperaturas del agua superiores al 90% de las medidas en la misma fecha y en el mismo lugar que en años anteriores. Analizaron el registro de las olas de calor de la Bahía en términos de frecuencia, intensidad, duración y estrés térmico acumulado.

Con base en esos criterios, Mazzini y Pianca determinaron que la Bahía de Chesapeake experimentó un promedio de dos olas de calor marinas de 11 días por año entre 1986 y 2020, con una intensidad promedio de 5,4 °F (3 °C) y un pico máximo de 14,4. °F (8 °C) por encima de la norma climática. Esto se traduce en una intensidad acumulada anual promedio de 130 °F (72 °C) días, una medida de estrés por calor para los sistemas marinos similar a los «días de grados de enfriamiento» utilizados para determinar la energía requerida para mantener los espacios interiores cómodos para las personas.

El hallazgo más preocupante del investigador fue que la frecuencia máxima de olas de calor marinas ocurrió durante los últimos 10 años, llegando a 6-8 eventos por año en comparación con solo 4-5 eventos por año antes de 2010. Eso equivale a una ganancia de 1,4 olas de calor anuales. cada década, con el correspondiente aumento de la intensidad acumulativa anual. Los investigadores también encontraron que los años sin olas de calor marinas eran bastante comunes en las aguas de la bahía antes de 2010, pero han ocurrido en toda la bahía solo una vez desde 2014.

«Si estas tendencias persisten», dice Mazzini, «la Bahía experimentará olas de calor mensuales dentro de los próximos 50 años, y para fines de siglo alcanzará un estado de ola de calor semipermanente, con temperaturas extremas presentes durante más de la mitad del año».

Los autores advierten que esto tendría impactos devastadores en el ecosistema de la Bahía, agravando los efectos de la contaminación por nutrientes, aumentando la gravedad de las «zonas muertas» con poco oxígeno, estimulando la proliferación de algas, estresando o matando a las comunidades que habitan en el fondo, causando cambios en la composición de las especies. , y provocando disminuciones en importantes especies pesqueras comerciales como la lubina rayada. Tendencias e impactos similares son probables en otros sistemas costeros de aguas poco profundas en todo el mundo dado el continuo calentamiento global.

Aunque ha habido varios estudios previos de las tendencias generales de calentamiento en los estuarios (incluida la bahía de Chesapeake), la investigación de Mazzini y Pianca es el primer estudio de las olas de calor marinas en este tipo de ecosistema costero poco profundo. Sus hallazgos no solo mejoran nuestra comprensión básica de estos eventos, sino que también pueden usarse para predecir mejor los eventos futuros y guiar las decisiones de gestión.

Pianca dice: «Las futuras decisiones de gestión deben centrarse no solo en el efecto de los cambios de temperatura a largo plazo, sino también en estos eventos cortos y agudos, que podrían tener impactos severos mucho después de que terminen».

El aumento de las olas de calor marinas amenaza los hábitats costeros
Intensidad acumulativa de la ola de calor por año en la Bahía de Chesapeake entre 1986 y 2020, como promedio entre las estaciones de monitoreo de temperatura seleccionadas. La línea punteada muestra la tendencia creciente. Crédito: Instituto de Ciencias Marinas de Virginia.

Causas de las olas de calor de la Bahía

Además de estudiar las características de las olas de calor de la Bahía y cómo podrían estar cambiando a lo largo del tiempo, Mazzini y Pianca se propusieron examinar las causas de estos eventos extremos mediante el análisis de tres desencadenantes potenciales e interactivos: calentamiento por la atmósfera, entrada de agua tibia del río , e incursiones de agua de mar balsámica.

Los investigadores abordaron este rompecabezas comparando el momento de las olas de calor marinas tanto dentro como fuera de la bahía, con la hipótesis de que es probable que los eventos de olas de calor con fechas de inicio y finalización similares compartan la misma causa. Para las temperaturas del agua fuera de la bahía, analizaron los datos de dos boyas de observación del océano, una justo al mar de la boca de la bahía, dentro de un sistema de corriente conocido como el penacho de la bahía, y otra más al norte en la plataforma continental. 

Sus resultados muestran que las olas de calor marinas tienden a ocurrir aproximadamente al mismo tiempo a lo largo de toda la Bahía y dentro de las aguas costeras cercanas. También encontraron una clara correlación entre el aumento de la frecuencia de las olas de calor marinas y el calentamiento a largo plazo de las aguas costeras y de la bahía observadas en otros estudios. Lo que no encontraron fue un patrón de olas de calor que comenzaban en la Bahía y se propagaban hacia el océano, o que comenzaban en el océano y se propagaban hacia la Bahía.

Mazzini dice que estos hallazgos «demuestran una fuerte conexión entre estos diferentes entornos» y apuntan a un «forzamiento coherente a gran escala» como el principal impulsor de las olas de calor marinas en la región de la Bahía. Basándose en otro estudio reciente de VIMS, este sobre el calentamiento a largo plazo de la Bahía, Mazzini dice que «el candidato más probable para impulsar las ondas de calor marinas en gran parte coherentes en la Bahía y la región del penacho-océano es la transferencia de calor de la atmósfera al agua superficie.»

Una mejor comprensión de las causas de las olas de calor de la Bahía mejorará las proyecciones de las condiciones futuras y ayudará a los administradores a evaluar mejor los objetivos de calidad del agua, particularmente en lo que se refiere a los esfuerzos para limitar las «zonas muertas» con poco oxígeno, que pueden estresar a los animales móviles como lubinas, y matar directamente a los invertebrados adheridos o de movimiento lento. 

«El aumento futuro de las olas de calor marinas , como se sugiere en nuestro estudio, podría agravar la hipoxia en la bahía al estratificar aún más la columna de agua, aumentar el oxígeno que necesita la vida marina y disminuir la solubilidad del oxígeno». Estos cambios, advierte Mazzini, «podrían llevar al ecosistema de la bahía de Chesapeake más allá de un peligroso punto de inflexión».

Las preocupaciones sobre el impacto del calentamiento en la salud de la Bahía y los objetivos de restauración se enfatizaron a principios de este año cuando el Consejo Ejecutivo de la Bahía de Chesapeake firmó una nueva directiva para la acción colectiva para abordar las amenazas del cambio climático en todos los aspectos del trabajo de la asociación.



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