Desde la Revolución Industrial, los científicos estiman que el océano se ha vuelto aproximadamente un 30 % más ácido debido a la absorción de dióxido de carbono antropogénico adicional. La acidificación oceánica tiene efectos generalizados, como la pérdida de arrecifes de coral y la disminución de los mariscos. Los métodos actuales para medir la acidificación en el océano son puntuales y requieren mucha mano de obra, lo que dificulta el monitoreo a gran escala y a largo plazo.
Por Krystal Kasal , Phys.org
Sin embargo, un grupo de oceanógrafos acústicos que estaban probando un instrumento llamado Deep Sound podrían haber descubierto una nueva forma de medir la acidificación de los océanos promediada a una profundidad de unos 10 km.
El estudio, publicado en la revista Journal of Geophysical Research: Oceans , detalla un nuevo método para estimar el pH a partir de datos acústicos pasivos recopilados en el Mar de Filipinas, la Fosa de las Marianas y la Fosa de Tonga con perfiladores acústicos autónomos de caída libre. Los datos se recopilaron periódicamente durante más de una década y se centran en la banda de frecuencia de 1 a 10 kHz, con ruido proveniente principalmente del viento en la superficie del océano.
El equipo se dio cuenta de que podían utilizar el cambio en el sonido a medida que el dispositivo se adentraba a mayor profundidad para medir la acidificación, ya que la amortiguación del sonido también se ve afectada por el cambio en la disponibilidad química del agua.
«A medida que el sonido se propaga a través del agua de mar, pierde energía en los componentes químicos que contribuyen a la salinidad del océano. El mecanismo de absorción acústica es un proceso llamado relajación química, donde los equilibrios de las reacciones de disociación iónica se modulan por la presión en constante cambio causada por el paso de una onda acústica.
«Bajo dicha variación de presión, los equilibrios modulados impulsan las reacciones de un lado a otro, disipando parte de la energía acústica. Los estudios de laboratorio han identificado el ácido bórico, el carbonato de magnesio (menos de 3 kHz) y el sulfato de magnesio (más de 3 kHz) como los principales contribuyentes a la absorción acústica», explican los autores del estudio.
Añaden que la magnitud de la absorción depende de factores como la frecuencia y la temperatura, y que el pH se convierte en un factor significativo en la absorción del sonido por debajo de 3 kHz, debido a la relación entre el ácido bórico y los iones de hidrógeno.
Los investigadores desarrollaron modelos para relacionar la dependencia de la profundidad en los cambios del ruido ambiental con el pH, y obtuvieron estimaciones que oscilaron entre 7,74 y 8,18. Afirman que la técnica puede utilizarse para el monitoreo acústico pasivo a largo plazo de la acidez oceánica. Esto difiere de los métodos actuales que se basan en la espectroscopia de absorción óptica pasiva o en transmisiones acústicas activas para estimar el pH, ya que estas últimas requieren numerosas transmisiones y, por lo tanto, ofrecen una precisión limitada.
Sin embargo, el nuevo método presenta limitaciones. Por ejemplo, algunos de los distintos modelos de absorción arrojaron estimaciones de pH diferentes, lo que indica incertidumbre en las ecuaciones de estado para la acústica del agua de mar. Además, la variabilidad del viento superficial y otras fuentes de ruido pueden afectar la calidad de los datos acústicos. Y, si bien los perfiles de pH se promedian en profundidad, no tienen alta resolución.
Sin embargo, los autores del estudio son optimistas respecto a la posibilidad de realizar algunos ajustes para mejorar el método. Afirman: «Es posible que se puedan obtener mejores estimaciones del pH utilizando un amarre o un vehículo que se mueva más lentamente y que sea capaz de registrar datos a cada profundidad durante un tiempo más prolongado, mientras que se podrían aplicar técnicas de procesamiento coherente para reducir la incertidumbre causada por fuentes de ruido que generan confusión».
«Con una exactitud validada y una precisión mejorada, esta técnica tiene el potencial de convertirse en una valiosa herramienta para generar series temporales a largo plazo de la acidez oceánica.»
Más información: Ernst M. Uzhansky et al., Sobre la medición de la acidez oceánica mediante sonido ambiental, Journal of Geophysical Research: Oceans (2025). DOI: 10.1029/2025jc022575
