Una gran descarga de agua con baja salinidad reorganizó la circulación del mar Egeo, redujo la formación de aguas profundas y favoreció la acumulación de sedimentos ricos en materia orgánica.
Redactor: Luis Ortega
Editor: Karem Díaz S.
Una intensa salida de agua dulce desde el mar Negro modificó de manera decisiva las condiciones ambientales del Mediterráneo oriental durante el Holoceno temprano, entre aproximadamente 11.000 y 6.000 años atrás.
La investigación, dirigida por la Universidad de Barcelona, concluyó que el flujo de agua con baja salinidad que alcanzó el mar Egeo tuvo una influencia mucho mayor de la reconocida hasta ahora en la reorganización de las masas de agua y en la reducción de la circulación profunda regional.
El equipo internacional trabajó en colaboración con la Universidad del Egeo y el Centro Helénico de Investigación Marina. Los resultados fueron publicados en la revista científica Communications Earth & Environment.
El estudio sitúa al mar Negro como un componente central de una transformación marina que durante décadas había sido explicada principalmente por el aumento del caudal de los ríos del norte de África y por una mayor precipitación sobre la zona septentrional del Mediterráneo.
La reconstrucción muestra que los cambios hidrológicos ocurridos en una gran cuenca pueden propagarse hacia mares conectados y alterar su funcionamiento. Procesos de larga duración también han quedado registrados en otros sistemas oceánicos, como demuestra el análisis de la evolución de El Niño durante los últimos 7.000 años.
Un pulso de agua dulce atravesó los Dardanelos
Durante el Holoceno temprano aumentaron tanto el aporte de agua procedente del deshielo como las precipitaciones sobre la extensa cuenca de drenaje del mar Negro.
La combinación elevó el volumen de agua con baja salinidad que salió del mar Negro y atravesó el estrecho de los Dardanelos en dirección al mar Egeo.
Ese flujo se extendió por los sectores norte y central del Egeo, donde modificó la densidad de las aguas superficiales. Al contener menos sal, el agua permaneció sobre capas más densas y salinas, reforzando la separación vertical de la columna oceánica.
Este fenómeno, denominado estratificación, dificulta la mezcla entre la superficie y las profundidades. Cuando las capas superiores pierden densidad, descienden con menor facilidad y disminuye la formación de agua profunda.
La alteración afectó una región especialmente importante para la ventilación del Mediterráneo oriental. En condiciones normales, el enfriamiento y el aumento de densidad permiten que parte del agua superficial se hunda y transporte oxígeno hacia zonas profundas.
La circulación profunda del mar Egeo perdió intensidad
La entrada masiva de agua poco salina debilitó el proceso de convección profunda en el Egeo. Como consecuencia, se redujo el intercambio entre las capas superficiales y el fondo marino.
Una circulación más lenta limita el suministro de oxígeno hacia las profundidades y favorece condiciones ambientales diferentes a las existentes cuando la columna de agua se mezcla con mayor intensidad.
La transformación no quedó confinada al mar Egeo. Su influencia se extendió por el Mediterráneo oriental debido a la conexión entre sus masas de agua y a la función que desempeña el Egeo en la formación de aguas profundas.
Los resultados muestran que la circulación marina puede responder de forma significativa a cambios en el balance entre precipitación, deshielo, escorrentía y evaporación. Estas relaciones también son relevantes en el Mediterráneo actual, una región especialmente sensible al impacto ambiental del cambio climático.
La disminución de la salinidad superficial no implica que toda la cuenca se convirtiera en agua dulce. El proceso consistió en una modificación relativa de la salinidad y la densidad, suficiente para alterar el movimiento vertical del océano.
El mar Negro tuvo un papel subestimado
Durante años, la formación de las condiciones anómalas del Mediterráneo oriental fue atribuida sobre todo al incremento del agua aportada por los ríos del norte de África y a períodos más lluviosos en la parte septentrional de la cuenca.
Ambos factores habrían reducido la salinidad superficial, debilitado la formación de aguas profundas y creado un entorno favorable para conservar materia orgánica en los sedimentos.
La nueva evidencia no elimina la influencia de esos mecanismos, pero demuestra que no bastan para explicar por sí solos la magnitud y la distribución de los cambios observados.
Dimitris Evangelinos, autor principal e integrante del Grupo de Investigación en Geociencias Marinas de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona, señaló que el mar Negro funcionó como una fuente poderosa de agua dulce.
El investigador explicó que ese aporte alteró fundamentalmente la circulación oceánica del mar Egeo y tuvo un papel decisivo en la transformación ambiental del Mediterráneo oriental.
El cambio favoreció la formación del Sapropel 1
La reducción de la ventilación profunda contribuyó al desarrollo del Sapropel 1, una extensa capa de sedimentos oscuros y ricos en materia orgánica depositada en amplias zonas del Mediterráneo oriental durante el Holoceno temprano.
La materia orgánica producida en las aguas superficiales desciende después de la muerte de los organismos. En fondos bien oxigenados, gran parte de ese material se descompone por la actividad biológica y química.
Cuando la ventilación disminuye y llega menos oxígeno al lecho marino, la degradación se vuelve más lenta. Esto permite que una mayor cantidad de carbono orgánico quede preservada dentro de los sedimentos.
El Sapropel 1 constituye por ello un archivo de cambios simultáneos en la circulación, la salinidad, la disponibilidad de oxígeno y la productividad marina.
Su distribución en una zona extensa confirma que el episodio no fue una alteración local limitada al entorno de los Dardanelos, sino una reorganización ambiental capaz de afectar buena parte del Mediterráneo oriental.
Un núcleo sedimentario conservó 42.000 años de historia
Para reconstruir el proceso, los investigadores analizaron un núcleo de sedimentos extraído del sector central del mar Egeo, cerca de áreas donde actualmente se forman aguas profundas en la parte norte de la cuenca.
Las capas acumuladas en ese núcleo preservan más de 42.000 años de historia ambiental. Cada nivel contiene partículas minerales, componentes químicos y señales isotópicas asociadas con las condiciones existentes cuando el material llegó al fondo.
El equipo combinó análisis del tamaño de los granos, exploración mediante fluorescencia de rayos X, isótopos radiogénicos y geoquímica de isótopos estables.
La integración de estas técnicas permitió distinguir la influencia del agua procedente del mar Negro de otros cambios relacionados con los ríos africanos, la precipitación regional y la evolución general del clima.
Los sedimentos marinos ofrecen registros mucho más prolongados que las mediciones instrumentales modernas. Su estudio permite relacionar transformaciones oceánicas con episodios de deshielo, variaciones de lluvia y cambios de temperatura ocurridos hace miles de años.
Los isótopos identificaron el origen del agua
Los isótopos son variantes de un mismo elemento químico que presentan diferente número de neutrones. Sus proporciones pueden utilizarse como marcadores del origen de los materiales y de las condiciones ambientales del pasado.
Los isótopos radiogénicos ayudaron a identificar la procedencia de las partículas depositadas en el fondo, mientras que los isótopos estables proporcionaron información sobre variaciones en la salinidad, la temperatura y el ciclo hidrológico.
El análisis granulométrico permitió determinar cómo cambiaron el tamaño y el transporte de los sedimentos. La fluorescencia de rayos X aportó datos sobre los elementos químicos presentes en cada capa.
Al comparar todas las señales, los científicos pudieron separar el pulso procedente del mar Negro de otros aportes continentales que también llegaron al Mediterráneo oriental.
La metodología multiproxy, basada en varios indicadores independientes, reduce el riesgo de interpretar toda la transformación a partir de una única señal sedimentaria.
El deshielo afectó una cuenca mucho más amplia
El mar Negro recibe agua de una enorme cuenca hidrográfica extendida sobre diferentes regiones de Europa y Asia. Por ello, los cambios de lluvia y deshielo ocurridos lejos de sus costas pueden modificar el volumen descargado hacia el Mediterráneo.
Durante el Holoceno temprano, el retroceso de masas de hielo y el aumento de las precipitaciones elevaron la entrada de agua dulce en ese sistema de drenaje.
Una parte del excedente terminó fluyendo hacia el Egeo a través de los estrechos que conectan ambas cuencas, trasladando la señal climática desde el continente hasta el océano.
La relación entre el derretimiento del hielo y la redistribución del agua continúa siendo relevante en la actualidad. La pérdida contemporánea de glaciares está provocando cambios en los recursos de agua dulce y en el nivel del mar a escala mundial.
El episodio antiguo muestra que los efectos del agua de deshielo no dependen únicamente del volumen incorporado al océano, sino también del lugar donde entra y de su capacidad para modificar la densidad y la circulación regional.
La salinidad controla el movimiento vertical del océano
La densidad del agua marina está determinada principalmente por su temperatura y su salinidad. El agua fría y salina suele ser más densa y puede hundirse, mientras que el agua cálida o con menos sal tiende a permanecer cerca de la superficie.
En el mar Egeo, la llegada del flujo procedente del mar Negro hizo más ligera la capa superior y dificultó su descenso.
La reducción de la convección profunda disminuyó la renovación del agua cercana al fondo, alterando la distribución de oxígeno, nutrientes y materia orgánica.
Estos mecanismos explican por qué una entrada de agua dulce, aunque no cubra toda una cuenca, puede tener efectos que se extienden mucho más allá del punto donde se incorpora.
La circulación oceánica conecta zonas distantes y puede transmitir una perturbación mediante cambios en la densidad, el movimiento de las masas de agua y el intercambio entre la superficie y las profundidades.
El Mediterráneo oriental conserva memoria climática
El estudio demuestra que el fondo del mar Egeo registra la interacción entre el clima continental, el ciclo hidrológico y la circulación marina.
Las capas de sedimento permiten identificar períodos de mayor precipitación, deshielo, escorrentía y cambios en el transporte de materiales desde las cuencas terrestres.
También revelan episodios en los que las aguas profundas recibieron menos oxígeno, favoreciendo la conservación de carbono orgánico.
El Sapropel 1 es uno de los ejemplos más conocidos de esa memoria ambiental, pero forma parte de una sucesión más amplia de depósitos que documentan diferentes fases de la historia mediterránea.
La investigación aporta una explicación más completa de su formación al integrar el aporte del mar Negro con las influencias africanas y mediterráneas ya reconocidas.
Una advertencia sobre grandes aportes futuros de agua dulce
Los resultados se refieren a un episodio ocurrido hace miles de años y no constituyen una proyección directa de las condiciones futuras del Mediterráneo.
Sin embargo, muestran el mecanismo por el cual una descarga considerable de agua dulce puede reforzar la estratificación, debilitar la formación de aguas profundas y reorganizar una circulación marina regional.
Este conocimiento resulta relevante para estudiar períodos cálidos en los que cambian las precipitaciones, el deshielo, la escorrentía continental y el balance de evaporación.
Los océanos actuales experimentan alteraciones simultáneas de temperatura y salinidad. La respuesta de cada cuenca depende de su profundidad, geometría, conexión con otros mares y fuentes regionales de agua dulce.
El registro de más de 42.000 años recuperado en el Egeo confirma que el Mediterráneo oriental ha respondido de manera profunda a cambios hidrológicos ocurridos fuera de sus límites inmediatos y que el mar Negro desempeñó un papel central en esa transformación.
Fuente(s) referenciales
