Una nueva investigación revela la importancia del hielo marino invernal en la variabilidad interanual de la cantidad de CO 2 atmosférico absorbido por una región del Océano Austral.
por la Universidad de East Anglia
En los años en que el hielo marino dura más en invierno, el océano absorberá en general un 20 % más de CO₂ de la atmósfera que en los años en que se forma tardíamente o desaparece prematuramente. Esto se debe a que el hielo marino protege al océano de los fuertes vientos invernales que provocan la mezcla entre la superficie del océano y sus capas más profundas, ricas en carbono.
Los hallazgos, basados en datos recopilados en un sistema costero a lo largo del oeste de la Península Antártica, muestran que lo que sucede en invierno es crucial para explicar esta variabilidad en la absorción de CO 2 .
El estudio fue dirigido por científicos de la Universidad de East Anglia (UEA), en colaboración con colegas del Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI, Alemania), el British Antarctic Survey (BAS, Reino Unido) y el Instituto de Investigación Marina (IMR, Noruega).
«El hielo marino controla la absorción neta de dióxido de carbono por parte de los océanos regulando la estratificación invernal» se publica en la revista Communications Earth & Environment .
El océano global absorbe aproximadamente una cuarta parte del CO₂ que los humanos emiten a la atmósfera. El Océano Antártico es responsable de aproximadamente el 40 % de esta cantidad, y los investigadores querían comprender por qué varía tanto de un año a otro.
La autora principal, la Dra. Elise Droste, de la Facultad de Ciencias Ambientales de la UEA, afirmó: «Nuestra visión del ciclo del carbono del Océano Antártico es incompleta, por lo que no podemos predecir si su absorción atmosférica de CO2 —y , por ende, su contribución a la mitigación del cambio climático— aumentará, disminuirá o se mantendrá igual en el futuro.
Sea lo que sea que haga, afectará la forma en que se verá nuestro clima y la velocidad con la que cambiará. Para mejorar las predicciones, nuestro trabajo sugiere que debemos observar cómo el hielo marino afecta el intercambio de carbono entre las partes profundas y superficiales del océano. Para ello, necesitamos más observaciones invernales en el Océano Antártico.
Gran parte del Océano Antártico que rodea la Península Antártica occidental está cubierta de hielo marino en invierno, que desaparece en primavera y verano. En primavera y verano, el crecimiento del fitoplancton y el agua de deshielo reducen las concentraciones de CO₂ en la superficie del océano. Esto permite que el Océano Antártico absorba grandes cantidades de CO₂ atmosférico , reduciendo significativamente el impacto global de las emisiones antropogénicas.
En invierno, a medida que se forma el hielo marino, el océano subyacente se mezcla con aguas más profundas que contienen gran cantidad de carbono «natural» presente en el océano durante siglos. Esto puede provocar que el CO₂ en la superficie del océano aumente hasta el punto de liberarse a la atmósfera.
El hielo marino bloquea gran parte de esta «desgasificación» de CO₂ . Sin embargo, forma parte del ciclo estacional natural que parte del CO₂ escape del océano. Este equilibrio estacional significa que la cantidad total de CO₂ absorbida por el Océano Antártico en un año suele depender de la cantidad de CO₂ absorbida en verano y la cantidad liberada en invierno.
«No comprendemos bien qué impulsa esta variabilidad interanual, lo que dificulta comprender plenamente el sistema y mejorar la previsibilidad de cómo cambiará la absorción de CO₂ del océano en el futuro», afirmó el Dr. Droste. «Una de las principales razones es la relativa escasez de datos sobre el océano Antártico, especialmente durante el invierno.
Es extremadamente difícil recopilar observaciones en las duras condiciones climáticas y marítimas del Océano Antártico, por no mencionar la capa de hielo que lo hace inaccesible en gran parte, incluso para el rompehielos más potente. Sin embargo, este estudio nos da un paso en la dirección correcta.
El estudio se basa en datos del período 2010-2020, una serie temporal dirigida y mantenida por BAS, que recopila mediciones durante todo el año a lo largo del oeste de la Península Antártica. En Rothera, la estación de investigación antártica del Reino Unido, científicos oceanográficos midieron los aspectos físicos del agua de mar en la bahía Ryder y recolectaron muestras para análisis de nutrientes y CO₂ , realizados tanto en Rothera como en la UEA.
Utilizando otros datos físicos y químicos recopilados al mismo tiempo, el equipo pudo estudiar por qué los años con larga duración de hielo marino diferían de aquellos con corta duración de hielo marino.
El Dr. Hugh Venables, de BAS, afirmó: «Un grupo de científicos oceanográficos ha pasado el invierno en Rothera, en la península Antártica, para recolectar estas y otras muestras, desde una pequeña embarcación o un trineo sobre hielo marino, con el fin de crear una serie temporal única de las condiciones oceanográficas a lo largo del año durante los últimos 25 años».
Este importante resultado demuestra la importancia de este muestreo invernal y, con suerte, dará lugar a un mayor número de muestreos durante todo el año en el Océano Austral, tanto por parte de humanos como de tecnología autónoma.
La profesora Dorothee Bakker, profesora de Biogeoquímica Marina en la UEA, añadió: «El hecho de que estos datos se hayan recopilado a lo largo del año en el mismo lugar nos permite investigar qué mecanismos son importantes para explicar la variabilidad interanual de la absorción de CO₂ por el océano en este lugar en particular, pero también podemos utilizar estos conocimientos para comprender mejor el funcionamiento del resto del Océano Antártico».
En el estudio también participaron científicos del Instituto Nacional de Oceanografía y Geofísica Aplicada (Italia) y de la Universidad de Gotemburgo (Suecia).
Más información: Elise Droste et al., «El hielo marino controla la absorción neta de dióxido de carbono por los océanos mediante la regulación de la estratificación invernal», Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02395-x . www.nature.com/articles/s43247-025-02395-x
