En los últimos 25 años, la cantidad de hielo marino del Ártico en verano ha disminuido en más de 1 millón de kilómetros cuadrados.
por la Universidad del Sur de Dinamarca
Como resultado, ahora, en promedio, vastas áreas del Océano Ártico están libres de hielo en verano. Los científicos están siguiendo de cerca cómo esto afecta la disponibilidad de luz solar y los ecosistemas marinos en el extremo norte.
«Surgen muchas preguntas cuando áreas tan grandes quedan libres de hielo y pueden recibir luz solar. Un paradigma predominante sugiere que el Océano Ártico se está volviendo rápidamente más productivo a medida que la luz solar se vuelve más abundante en el ambiente marino . Sin embargo, no está claro cómo evolucionarán los ecosistemas en respuesta al aumento de la disponibilidad de luz solar y cómo se verán afectados los diferentes componentes», afirma Karl Attard, científico marino y profesor asistente en el Departamento de Biología de la Universidad del Sur de Dinamarca.
Attard ha dirigido un equipo de investigación internacional que investiga la disponibilidad de luz solar y la producción fotosintética en el fondo marino poco estudiado del Ártico . Su estudio ha sido publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
El equipo de investigación se centró en las vastas regiones de la plataforma del Océano Ártico; porciones del fondo marino que son relativamente poco profundas y rara vez superan los 200 metros de profundidad. Estas vastas regiones, que representan alrededor de la mitad del área del Océano Ártico, hacen que sea particularmente interesante estudiar cómo responden los ecosistemas del fondo marino a medida que el hielo marino continúa disminuyendo.
La luz del sol es una fuente de energía crucial para las formas de vida que crecen mediante la fotosíntesis; Requieren agua, dióxido de carbono, nutrientes y luz solar. Los científicos se refieren a estos organismos como productores primarios y prosperan en el hielo marino, dentro de la columna de agua y en el fondo marino. Estos organismos sirven como base para una red alimentaria más amplia en el océano, sustentando pesquerías de importancia comercial y grandes depredadores como los osos polares. Los principales productores primarios del fondo marino son las microalgas, las algas y los pastos marinos.
«Podría parecer razonable suponer que la abundancia de productores primarios en el fondo marino de las regiones menos profundas del Océano Ártico aumentaría a medida que más luz solar llegue al fondo. De hecho, nuestra investigación sugiere que desde 2003, el área del fondo marino expuesta a la luz solar ha aumentado «Ha aumentado rápidamente, a unos 47.000 kilómetros cuadrados por año. Sin embargo, curiosamente no vemos un aumento en la cantidad total de luz solar que llega al fondo marino del Ártico», afirma Karl Attard, refiriéndose a los modelos del equipo de investigación basados en 20 años de datos satelitales. del Océano Ártico.
Este sorprendente resultado aparentemente se debe a la transparencia del agua, que ha disminuido en muchas partes del Océano Ártico.
«La luz del sol que llega al océano libre de hielo es rápidamente absorbida por el fitoplancton, los sedimentos y las sustancias disueltas en el agua, lo que impide que gran parte de los rayos del sol lleguen al fondo marino. Nuestros modelos predicen aumentos en la producción primaria en algunas regiones, pero no en otras, incluso aunque ahora todas estas regiones están libres de hielo y reciben luz solar en la superficie del océano», explica Karl Attard.
La explicación del agua turbia radica en el hecho de que el Océano Ártico está rodeado de tierra y en él desembocan algunos de los ríos más grandes del mundo. Con el agua de los ríos llegan numerosas partículas de las cuencas por las que pasan los ríos, y estas partículas pueden nublar porciones importantes del Océano Ártico.
Estos ríos se originan en lugares tan lejanos como Mongolia o el centro de América del Norte y transportan consigo cantidades sustanciales de partículas cuando desembocan en el Océano Ártico. El agua del río también contiene moléculas disueltas que colorean el agua y absorben la luz solar.
En los modelos de los investigadores, existen variaciones regionales en la cantidad de biomasa producida en el fondo de las nuevas áreas libres de hielo. Los modelos indican un aumento de la producción primaria en varios lugares a lo largo de las extensas costas de Groenlandia y Canadá. Por el contrario, hay una disminución de la producción primaria en gran parte de la plataforma continental rusa.
«Entonces surge la pregunta: ¿por qué la disponibilidad de luz solar y la producción primaria aumentan en algunas áreas mientras disminuyen en otras? Desafortunadamente, nuestros modelos no brindan una respuesta clara sobre qué es lo que impulsa específicamente este cambio, y para obtener esta información es necesario investigar regiones individuales y validar nuestros modelos con más datos observacionales», afirma Karl Attard.
«Los últimos modelos sugieren que las algas y pastos marinos se establecerán en el fondo marino costero poco profundo y se expandirán hacia el Océano Ártico a medida que el hielo disminuya aún más y la temperatura del agua aumente. Aquí también se necesitan más observaciones para probar las incertidumbres del modelo».
Tradicionalmente, las algas marinas y las algas marinas luchan en aguas llenas de hielo porque el hielo reduce la disponibilidad de luz solar y muele y daña sus tejidos. Sin embargo, en aguas cada vez más libres de hielo, pueden surgir extensos campos de vegetación submarina que sirven como hábitat para alevines y otros organismos.
Bosque de algas del Océano Ártico. Crédito: Ignacio Garrido- Praderas de pastos marinos del Océano Ártico. Crédito: Peter Bondo Christensen
Bosque de algas del Océano Ártico. Crédito: Ignacio Garrido
Praderas de pastos marinos del Océano Ártico. Crédito: Peter Bondo ChristensenLa producción primaria calculada por los investigadores para el fondo marino del Océano Ártico es sólo una parte de la producción primaria marina total, que también se produce en la columna de agua y dentro del hielo marino.
«Por primera vez hemos estimado la producción primaria de microalgas, pastos marinos y algas marinas en el fondo marino, y es significativa. Estimamos que es cuatro veces mayor que la producción en el hielo marino, que ha recibido mayor atención y está mejor representada en nuestro comprensión de los ecosistemas árticos. Incluir todos los componentes de la producción primaria marina es crucial para comprender lo que está sucediendo dentro de los ecosistemas del Océano Ártico», dice Karl Attard.
El Océano Ártico ha estado experimentando rápidos cambios ambientales durante las últimas décadas y espera que estas transformaciones continúen.
«Nuestro estudio sugiere que los impactos del cambio climático en la disponibilidad de luz solar y la producción primaria en el Océano Ártico son complejos. Además, a medida que el Océano Ártico continúa calentándose, podemos ser testigos de la migración de más especies desde latitudes más bajas, lo que podría conducir a una vida marina más productiva. ambiente que el que existe hoy, a costa de perder lo que es especial para el Ártico», afirma.
Más información: Attard, Karl, Producción primaria del fondo marino en un océano Ártico cambiante, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI: 10.1073/pnas.2303366121 . doi.org/10.1073/pnas.2303366121
