Simulaciones publicadas en Science Advances revelan una respuesta tardía del océano que rodea la Antártida cuando disminuye el CO₂ atmosférico
Redactor: Luis Ortega
Editor: Eduardo Schmitz
El océano Austral podría dejar de absorber dióxido de carbono y comenzar a liberarlo hacia la atmósfera durante escenarios de reducción sostenida de emisiones. La posibilidad fue identificada mediante simulaciones climáticas analizadas por un equipo encabezado por Huiji Lee y presentada en un estudio publicado en septiembre de 2026 en la revista Science Advances.
El resultado no constituye una predicción de que el cambio ocurrirá inevitablemente. Se trata de una respuesta producida por un modelo bajo trayectorias idealizadas de emisiones, pero plantea una dificultad relevante para las estrategias destinadas a alcanzar la neutralidad climática y retirar CO₂ del aire durante periodos prolongados.
Los océanos han absorbido aproximadamente el 30 % de las emisiones de dióxido de carbono generadas por las actividades humanas. El océano Austral, que rodea la Antártida, representa entre el 40 % y el 50 % de esa captación oceánica, por lo que cualquier disminución persistente de su capacidad tendría consecuencias para el ciclo mundial del carbono.
El agua fría transporta carbono hacia las profundidades
Las bajas temperaturas favorecen la disolución del CO₂ en las aguas superficiales. Posteriormente, la mezcla y la circulación oceánica pueden trasladar ese carbono hacia capas más profundas, donde permanece separado de la atmósfera durante periodos prolongados.
El fitoplancton también interviene al utilizar dióxido de carbono durante la fotosíntesis y transformarlo en materia orgánica. Estos procesos físicos, químicos y biológicos explican el papel decisivo del océano Austral como regulador climático, aunque su comportamiento puede variar cuando cambian la temperatura, la circulación y la composición química del agua.
La complejidad de esa región ya ha aparecido en investigaciones sobre las dificultades que presentan las nubes del océano Austral para los modelos climáticos. Las diferencias entre observaciones y simulaciones pueden afectar el cálculo del balance energético y la representación de procesos oceánicos a largo plazo.
Dos escenarios climáticos mostraron el cambio de función
Los investigadores realizaron dos conjuntos de simulaciones idealizadas. El primero representó una trayectoria que alcanza emisiones netas iguales a cero, denominada ZEC. El segundo incorporó emisiones negativas sostenidas mediante captura directa de dióxido de carbono del aire, identificado como NEG. El equipo comparó diez simulaciones de cada escenario y contrastó la captación reciente de CO₂ del modelo con estimaciones basadas en observaciones.
En ambas trayectorias, el océano Austral pasó de absorber cantidades moderadas de dióxido de carbono a emitirlo. La captación disminuyó rápidamente después de la reducción de las emisiones y posteriormente se produjo una liberación neta, incluso mientras la concentración atmosférica de CO₂ continuaba descendiendo.
Las simulaciones calcularon una emisión final cercana a 8,6 gramos de carbono por metro cuadrado al año en el escenario de emisiones netas cero y de 8,5 gramos en el escenario de emisiones negativas. Como referencia comparativa, el océano Austral absorbía alrededor de 2,8 gramos por metro cuadrado al año en 2001, según los valores utilizados en el estudio.
En la trayectoria NEG, la absorción oceánica mundial se debilitó después del máximo de emisiones, situado aproximadamente en 2050 dentro del experimento. El océano global pasó de sumidero neto a fuente neta de CO₂ en el año 2154 de la simulación. Las emisiones negativas cesaron en 2196, cuando la concentración atmosférica retornó a los niveles iniciales establecidos por el modelo.
El calentamiento y la alcalinidad impulsan la inversión
El calentamiento persistente de las aguas superficiales del océano Austral apareció como el principal mecanismo asociado con el cambio. El agua más caliente puede retener menos dióxido de carbono, lo que debilita su capacidad para mantener el gas disuelto.
El segundo mecanismo fue la disminución general de la alcalinidad del agua marina. Esta propiedad influye en la capacidad química del océano para absorber y almacenar carbono. Su reducción, combinada con el calentamiento, eleva la presión parcial del CO₂ disuelto.
Cuando la presión parcial del dióxido de carbono en el océano supera la existente en la atmósfera, se invierte el gradiente que regula el intercambio entre ambos sistemas. En esas condiciones, el gas deja de desplazarse principalmente desde el aire hacia el mar y comienza a salir del agua.
Este comportamiento guarda relación con otras retroalimentaciones del sistema terrestre. Una investigación reciente examinada por Noticias de la Tierra mostró que determinadas emisiones naturales podrían amplificar el calentamiento si el permafrost, los humedales, las aguas continentales y los incendios liberan más gases de efecto invernadero de los incorporados en algunas proyecciones.
El modelo presenta limitaciones importantes
Los autores señalaron que la química del carbono en el océano Austral no se representa de la misma manera en todos los modelos. El trabajo utilizó uno solo, por lo que sus resultados necesitan compararse con otros sistemas de simulación antes de establecer la magnitud y el momento de una posible transición.
El modelo tampoco incorporó la capa de hielo antártica. El deshielo puede aportar agua dulce, alterar la estratificación y modificar procesos regionales que intervienen en la circulación y el intercambio de carbono entre el océano y la atmósfera.
Las trayectorias reales de emisiones constituyen otra fuente de incertidumbre. Las fechas obtenidas corresponden a experimentos climáticos de larga duración y no a un calendario confirmado. Tampoco demuestran que todas las regiones oceánicas vayan a responder de manera idéntica.
La necesidad de proteger y comprender este territorio se extiende más allá del carbono. Los desacuerdos internacionales que afectan la conservación del océano Austral también dificultan la gestión coordinada de un espacio esencial para el clima, la biodiversidad y las redes alimentarias marinas.
La vigilancia prolongada será decisiva
El equipo recomendó mantener observaciones durante varias décadas sobre el sistema de carbonatos del océano Austral, incluida la alcalinidad. Las mediciones permitirían comprobar si la respuesta mostrada por el modelo aparece en el mundo real y reducir la incertidumbre de las proyecciones climáticas.
El posible debilitamiento de este sumidero no resta importancia a la reducción de las emisiones. Evitar que continúe aumentando el CO₂ atmosférico sigue siendo necesario para limitar el clima extremo, la subida del nivel del mar, la pérdida de ecosistemas y el riesgo de activar cambios irreversibles.
La investigación sí indica que alcanzar emisiones netas cero no produciría una recuperación inmediata y uniforme de todos los componentes del sistema climático. Los océanos responden durante siglos al calor y al carbono acumulados, por lo que sus reacciones tardías deben incorporarse a los presupuestos de carbono y a las estrategias de eliminación de CO₂.
Ese desafío resulta especialmente importante ante las proyecciones que indican que el planeta podría rebasar temporalmente el umbral de 1,5 °C. Reducir posteriormente la temperatura dependería no solo de retirar carbono de la atmósfera, sino también de comprender cómo responderán los grandes reservorios naturales durante ese proceso.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Science Advances
