A medida que los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera continúan aumentando, el océano desempeña un papel crucial a la hora de ayudar a reducir el impacto total del cambio climático provocado por el hombre, absorbiendo aproximadamente una cuarta parte del dióxido de carbono emitido por la actividad humana.
por Russell Parton, Universidad de Exeter
Sin embargo, esta absorción dista mucho de ser uniforme en todo el océano global. Un nuevo producto satelital permite ahora cartografiar el sumidero de carbono oceánico con una resolución sin precedentes, ofreciendo información única sobre este componente altamente variable y complejo del sistema climático terrestre.
Hasta ahora, el océano global ha actuado como un freno al cambio climático, habiendo absorbido aproximadamente el 90% del exceso de calor y alrededor del 25% del dióxido de carbono que se ha liberado a la atmósfera mediante actividades humanas como la quema de combustibles fósiles.
Si bien el sumidero oceánico del dióxido de carbono antropogénico reduce el calentamiento global , tiene importantes consecuencias biogeoquímicas. Esta absorción provoca una reducción del pH del agua de mar y altera la composición química de los carbonatos del océano. Estos cambios en la composición química del océano, a menudo denominados colectivamente acidificación oceánica, afectan a los organismos marinos y alteran los ecosistemas marinos.
Dado que la salud de nuestros océanos está en juego (y tiene consecuencias de largo alcance para todo el planeta), es fundamental comprender las complejidades y la importante variabilidad inherentes a los procesos de sumideros de carbono oceánicos.
Aunque los científicos han logrado avances significativos en la comprensión de cómo cambia el sumidero global de carbono oceánico a lo largo de las estaciones y las décadas, su variabilidad a corto plazo aún no se entiende bien.
La mayoría de los conjuntos de datos globales que se utilizan actualmente para estudiar el sumidero de carbono oceánico solo proporcionan datos mensuales y tienen una resolución de aproximadamente 100 x 100 kilómetros. Esta limitada resolución temporal y espacial dificulta la captura de los cambios más precisos y dinámicos que rigen el sumidero oceánico.
Nicolas Gruber, de la Universidad ETH de Zúrich, en Suiza, afirmó: «Aumentar la resolución de estos conjuntos de datos globales es un desafío porque el número de mediciones directas de dióxido de carbono en la superficie del océano es bastante escaso en todas las regiones y épocas.
Para abordar esto, ideamos una combinación creativa de métodos de aprendizaje automático para desarrollar una nueva versión de nuestro producto OceanSODA-ETHZ: un conjunto de datos global en cuadrícula del dióxido de carbono oceánico superficial y el sistema de carbonatos oceánicos, diseñado para estudiar el sumidero de carbono oceánico y la acidificación de los océanos en escalas temporales que van desde estacionales hasta decenales.
Esta nueva versión mapea los parámetros del sistema de carbono oceánico cada ocho días con una resolución de aproximadamente 25 x 25 kilómetros, más de 30 veces más precisa que los productos anteriores. Un aspecto fundamental de este enfoque es el uso de datos satelitales, que proporcionan información detallada para interpolar las mediciones en el tiempo y el espacio.
Crédito: Universidad de Exeter
Este resultado se ha visualizado en la animación anterior, que muestra las diferencias en el intercambio de dióxido de carbono entre el aire y el mar durante un período que abarca numerosos huracanes en el Océano Atlántico.
Las regiones en azul indican la absorción de dióxido de carbono por el océano, mientras que las regiones en rojo son aquellas donde se libera dióxido de carbono a la atmósfera. Las flechas representan los vientos en la superficie del océano.
En el Simposio Planeta Vivo de la ESA de esta semana, los científicos han estado aprendiendo cómo este nuevo producto de alta resolución también puede revelar los efectos de eventos breves pero poderosos en el océano.
El profesor Jamie Shutler, del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de Exeter, afirmó: «Gracias a su gran nivel de detalle, el conjunto de datos puede ayudarnos a separar y comprender la influencia de fenómenos como los huracanes (en los que las aguas profundas , a menudo con un alto contenido de carbono, pueden verse obligadas a ascender a la superficie), lo que puede causar picos o cambios repentinos en los niveles de dióxido de carbono en la superficie del océano».
Al capturar estos cambios a pequeña escala, el producto abre nuevas oportunidades para estudiar cómo el océano absorbe el carbono y cómo este proceso podría cambiar en el futuro en el contexto del cambio climático .
Roberto Sabia, científico oceánico de Observación de la Tierra de la ESA, afirmó: «El hecho de que podamos utilizar este método para obtener nuevos conocimientos sobre el intercambio de dióxido de carbono entre el océano y la atmósfera, y sobre la acidificación de los océanos en general, supone un gran avance en la ciencia oceánica. Agradecemos al equipo su arduo trabajo y esperamos con interés nuevos descubrimientos».
