Un análisis de casi seis décadas de datos revela que la Oscilación Decadal del Pacífico puede modificar rápidamente las fronteras de aguas hipóxicas y dejar una señal durante años en el océano profundo
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Eduardo Schmitz
Un patrón climático natural centrado en el Pacífico Norte puede aumentar o reducir el oxígeno en regiones oceánicas situadas a miles de kilómetros y producir respuestas que ocurren en escalas temporales muy diferentes según la profundidad. Una investigación dirigida desde la Universidad de Nueva York Abu Dhabi (NYU Abu Dhabi), en Emiratos Árabes Unidos, reconstruyó la evolución global del oxígeno oceánico entre 1965 y 2022 y encontró una conexión particularmente estrecha entre esos cambios y la Oscilación Decadal del Pacífico.
El estudio, publicado en Geophysical Research Letters, distingue dos respuestas. En las capas superiores del océano, las fronteras de aguas pobres en oxígeno pueden desplazarse rápidamente cuando cambia la fase de este patrón climático. En aguas más profundas, en cambio, la señal se acumula y puede persistir durante años, como una memoria de las condiciones climáticas anteriores.
El resultado añade una pieza importante a la comprensión de la pérdida de oxígeno que afecta a los ecosistemas acuáticos: la tendencia de largo plazo asociada al calentamiento se superpone con oscilaciones naturales capaces de ocultarla temporalmente o, por el contrario, intensificarla durante determinados periodos.
Casi seis décadas de oxígeno oceánico bajo análisis
Los investigadores Zouhair Lachkar, de NYU Abu Dhabi, y Said Ouala, vinculado a IMT Atlantique, CNRS e INRIA en Francia, utilizaron una reconstrucción global de alta resolución de las concentraciones de oxígeno correspondiente al periodo 1965-2022. El objetivo fue determinar cómo la variabilidad climática de escala decadal modifica las tendencias observadas en los principales océanos.
La Oscilación Decadal del Pacífico, conocida como PDO por sus siglas en inglés, consiste en variaciones persistentes de las temperaturas superficiales y de la circulación atmosférica y oceánica del Pacífico. A diferencia de fluctuaciones interanuales más rápidas, sus fases pueden desarrollarse durante años o décadas.
El análisis encontró que el inventario global de oxígeno y las fronteras hipóxicas de las capas superiores siguen estrechamente la velocidad con la que cambia la PDO. Para esta relación, dominada por la dinámica del hemisferio norte, los investigadores obtuvieron un coeficiente de determinación R² de 0,89.
Esto significa que no es únicamente la fase cálida o fría del patrón la que resulta relevante. La rapidez de la transición entre estados puede desencadenar ajustes físicos relativamente veloces en el océano superior.
Las zonas pobres en oxígeno pueden desplazarse rápidamente
El oxígeno disuelto condiciona directamente el espacio disponible para peces, invertebrados y numerosos organismos marinos. Cuando una frontera hipóxica se desplaza hacia aguas menos profundas, el volumen de hábitat adecuadamente oxigenado puede reducirse.
El estudio atribuye parte de estas respuestas rápidas a cambios en la posición de las superficies de igual densidad del agua y en la ventilación oceánica. Las modificaciones de los vientos y la circulación durante las transiciones de la PDO redistribuyen masas de agua y, con ellas, el oxígeno.
Esta variabilidad se suma a un problema de fondo. El calentamiento reduce la capacidad del agua para almacenar oxígeno y puede reforzar la estratificación, dificultando su transporte hacia el interior oceánico. Estudios anteriores ya han advertido que la desoxigenación de las aguas profundas puede transformar ecosistemas y procesos biogeoquímicos.
La nueva investigación muestra por qué una recuperación del oxígeno observada durante algunos años no necesariamente significa que esa tendencia de largo plazo se haya detenido. La variabilidad natural puede producir intervalos de aparente oxigenación incluso mientras continúa actuando la presión climática subyacente.
El océano profundo conserva una memoria del clima
La respuesta cambia en las zonas de mínimo oxígeno profundas. Estas grandes masas de agua naturalmente pobres en oxígeno no reaccionan principalmente a la rapidez de una transición climática, sino al efecto acumulado de las condiciones anteriores.
Los investigadores describen esta diferencia mediante un mecanismo de “pulso y memoria”. El pulso corresponde a la reacción relativamente rápida del océano superior. La memoria aparece en las aguas intermedias y profundas, donde las anomalías de ventilación pueden acumularse y propagarse lentamente entre cuencas.
El caso más marcado apareció en el norte del océano Índico. Allí, el estudio identificó una respuesta retrasada de aproximadamente ocho años en los déficits de oxígeno asociados con señales procedentes del Pacífico. El mar Arábigo y las aguas próximas al golfo de Omán se encuentran entre las regiones donde estas variaciones pueden resultar especialmente relevantes para los hábitats marinos.
La importancia ecológica del oxígeno no es exclusiva del océano moderno. El registro geológico muestra que la desoxigenación marina precedió durante millones de años a la extinción masiva del final del Triásico, mientras investigaciones sobre océanos mucho más antiguos revelan que la distribución del oxígeno ha cambiado profundamente a lo largo de la historia terrestre.
Registros de 20 o 30 años pueden ocultar la tendencia real
Una de las implicaciones del trabajo afecta directamente a la interpretación de las observaciones climáticas. Los autores encontraron que, en registros de apenas dos o tres décadas, la variabilidad natural puede acercarse o incluso superar localmente la magnitud de la tendencia de desoxigenación asociada al cambio climático.
En algunas regiones oceánicas, el tiempo necesario para que la tendencia de largo plazo pueda distinguirse estadísticamente de la variabilidad natural supera los 20 o 30 años y puede alcanzar más de 50 años. En periodos más cortos, una fase favorable de la variabilidad interna podría producir una recuperación temporal del oxígeno y dar una imagen incompleta de la evolución del sistema.
El resultado ayuda también a contextualizar observaciones regionales aparentemente contradictorias. En el Pacífico, por ejemplo, determinadas regiones han mostrado patrones de temperatura distintos de la tendencia media global, recordando que las señales regionales y decenales pueden superponerse a los cambios climáticos de largo plazo.
El Pacífico puede transmitir su influencia hacia otras cuencas
La investigación no plantea que la Oscilación Decadal del Pacífico sea responsable de la tendencia global de desoxigenación causada por el calentamiento. Su papel es diferente: modula esa tendencia y contribuye a explicar por qué la cantidad de oxígeno puede evolucionar de manera distinta entre regiones y periodos determinados.
La señal tampoco se transmite de forma idéntica por todo el planeta. En el océano Índico, por ejemplo, procesos regionales como la variabilidad de los vientos y el Dipolo del Océano Índico pueden modificar o incluso imponerse sobre parte de la señal procedente del Pacífico cuando esta atraviesa los pasos marítimos de Indonesia.
Los autores señalan además una limitación observacional relevante: la cobertura histórica de mediciones de oxígeno es considerablemente mayor en el hemisferio norte. En las bandas de latitud septentrionales, entre el 50 % y más del 80 % del área oceánica cumple el criterio mínimo de muestreo utilizado por el estudio, mientras que en el hemisferio sur la proporción se sitúa aproximadamente entre el 20 % y el 30 %. Por ello, las estimaciones australes dependen más de la reconstrucción entre zonas con datos escasos.
Las transformaciones actuales del océano incluyen simultáneamente temperatura, circulación, acidez, nutrientes y oxígeno. Esa combinación explica por qué persisten importantes incertidumbres sobre la respuesta de los ecosistemas oceánicos al cambio climático.
El seguimiento prolongado resulta decisivo
Los resultados refuerzan la necesidad de mantener series oceánicas extensas. Una observación de aumento del oxígeno durante algunos años puede representar una oscilación natural y no una reversión de la desoxigenación de largo plazo; de la misma manera, una fase natural desfavorable puede acelerar temporalmente la pérdida observada.
La diferencia entre las respuestas superficiales y profundas añade otra dificultad. Mientras algunos hábitats pueden experimentar cambios en pocos años durante transiciones rápidas de la PDO, las aguas profundas pueden continuar respondiendo mucho después debido a la acumulación y propagación de anomalías de ventilación.
La investigación proporciona así un marco para separar mejor la variabilidad climática natural de la tendencia provocada por el calentamiento. En un océano donde el oxígeno ya constituye un indicador crítico de salud ambiental, comprender tanto el “pulso” inmediato como la “memoria” profunda será necesario para interpretar correctamente las próximas décadas de observaciones.
Fuentes referenciales:
Geophysical Research Letters – estudio científico original
New York University Abu Dhabi
