Los océanos compensan efectos del cambio climático eliminando gases invernadero de la atmósfera como una esponja, pero el aumento de temperaturas está reduciendo su eficacia.

Grandes poblaciones de plancton pueden absorber el dióxido de carbono de las aguas superficiales y engullirlo como parte de la fotosíntesis, generando energía para su sustento. Cuando el plancton muere, se hunden miles de metros, llevando consigo el carbono que estaba una vez en la atmósfera, y escondiéndolo en el océano profundo.

Pero ahora los científicos del clima del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han descubierto que la eficiencia de exportación del océano, o la fracción del crecimiento total del plancton que está hundiéndose en sus profundidades, está disminuyendo, debido principalmente al aumento de las temperaturas globales.

En un nuevo estudio publicado en la revista Limnology & Oceanography Letters, los científicos calculan que, en los últimos 30 años, a medida que las temperaturas han aumentado en todo el mundo, la cantidad de carbono que se ha eliminado y almacenado en el océano profundo ha disminuido en un 1,5%.

Para poner este número en perspectiva, cada año, alrededor de 50.000 millones de toneladas de plancton nuevo florecen en el océano de superficie, mientras que alrededor de 6.000 millones de toneladas de plancton muerto se hunde a aguas más profundas. Un descenso del 1,5% en la eficiencia de las exportaciones significaría que cerca de 100 millones de toneladas de plancton extra se han mantenido cerca de la superficie cada año.

Plancton cerca de la superficie oceánica

"Calculamos que la cantidad de carbono que no se está hundiendo como resultado del cambio de temperatura global es similar a la cantidad total de emisiones de carbono que el Reino Unido bombea a la atmósfera cada año", dice en un comunicado el primer autor BB Cael, del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT. "Si el carbono está parado en la superficie del océano, es más fácil para que termine de nuevo en la atmósfera."

En 2016, el equipo comenzó a investigar si la temperatura de la superficie del mar tiene un efecto sobre la eficiencia de las exportaciones del océano. El principal foco de investigación del grupo se centra en los microbios marinos, incluidas las interacciones entre las comunidades, y sus efectos sobre el cambio climático y sus respuestas.

Al estudiar la eficiencia de las exportaciones, los investigadores identificaron dos procesos en los microbios oceánicos de superficie que afectan la velocidad a la que el carbono es atraído hacia el océano profundo: los organismos fotosintéticos como el plancton absorben dióxido de carbono de las aguas superficiales, fijando carbono en sus sistemas; los organismos que respiran como las bacterias y el krill absorben oxígeno y emiten dióxido de carbono en las aguas circundantes.

Basados en la química de la fotosíntesis y la respiración, los investigadores se dieron cuenta de que los dos procesos responden de manera diferente dependiendo de la temperatura. Los fotosintetizadores crecen y mueren relativamente más rápido en ambientes más fríos, mientras que los respiradores son relativamente más activos en temperaturas más cálidas.

Predecir la tasa de extracción de carbono

En 2016, los investigadores desarrollaron un modelo simple para predecir la tasa de extracción de carbono del océano a determinadas temperaturas de la superficie del mar. Sus resultados emparejaron con las observaciones registradas de la cantidad de carbón exportada al océano profundo.

"Teníamos una manera sencilla de describir cómo pensamos que la temperatura influye en la eficiencia de las exportaciones, basada en esta fundamental teoría metabólica", dice Cael. "Ahora, ¿podemos usar eso para ver cómo la eficiencia de las exportaciones ha cambiado durante el período en el que tenemos buenos registros de temperatura?, así podemos estimar si la eficiencia de las exportaciones está cambiando como resultado del cambio climático".

Para este nuevo trabajo, los investigadores utilizaron el modelo para estimar la eficiencia de exportación de los océanos en las últimas tres décadas. Desde 1982, los satélites, barcos y boyas han realizado mediciones de la temperatura de la superficie del mar en todo el mundo, que los científicos han promediado para cada lugar medido y se han agregado en bases de datos disponibles públicamente.

Para este estudio, el equipo utilizó mediciones de temperatura de tres bases de datos diferentes, tomadas cada mes de 1982 a 2014, para ubicaciones en todo el mundo. El grupo usó la temperatura para estimar la eficiencia de las exportaciones a través del océano global para cada mes, basado en su modelo simple. Ellos rastrearon el cambio en la eficiencia de las exportaciones en todo el mundo, durante el período de 33 años durante el cual las mediciones estaban disponibles.

Encontraron que, en todo el mundo, la tasa a la que el océano desciende del carbono ha disminuido en 1 a 2% desde 1982. Las temperaturas de la superficie del mar han aumentado durante este período.

"La gente probablemente esperaba un descenso en la eficiencia de las exportaciones, pero lo que me parece interesante es que tenemos una buena manera de tratar de cuantificarlo", dice Cael. "Podemos estimar que en los últimos 30 años, la eficiencia de las exportaciones ha disminuido en un 1 o 2%, por lo que entre un 1 y un 2% menos de la productividad total del plancton lo está haciendo fuera de la superficie del océano", añade.