El
calentamiento global está alterando significativamente el fitoplancton en los
océanos del mundo, lo que afectará a fin de siglo al color del océano,
agudizando sus regiones azules y verdes. Los satélites deben detectar estos
cambios en el tono, proporcionando una alerta temprana de cambios a gran escala
en los ecosistemas marinos, según un nuevo estudio del Instituto Tecnológico de
Massachusetts (MIT).
En un
artículo publicado en 'Nature Communications', los investigadores informan que
han desarrollado un modelo global que simula el crecimiento y la interacción de
diferentes especies de fitoplancton o algas, y cómo la mezcla de especies en
varios lugares cambiará a medida que las temperaturas aumenten en todo el
mundo. Los investigadores también simularon la forma en que el fitoplancton
absorbe y refleja la luz, y cómo cambia el color del océano a
medida que el calentamiento global afecta a la composición de las comunidades
de fitoplancton.
Los
científicos ejecutaron el modelo hasta fines del siglo XXI y encontraron que,
para el año 2100, más del 50 por ciento de los océanos del mundo
cambiarán de colordebido al cambio climático. El trabajo sugiere que las
regiones azules, como las subtropicales, se volverán aún más azules, reflejando
incluso menos fitoplancton, y la vida en general, en esas aguas, en comparación
con las actuales. Algunas regiones que son más verdes hoy en día, como cerca de
los polos, pueden volverse aún más verdes, a medida que las temperaturas más
cálidas producen grandes floraciones de fitoplancton más diverso.
"El
modelo sugiere que los cambios no parecerán enormes a simple vista, y el
océano aún parecerá que tiene regiones más azules en las regiones
subtropicales y más verdes cerca del ecuador y los polos", dice la autora
principal, Stephanie Dutkiewicz, científica investigadora en el Departamento de
Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT y el Programa
Conjunto sobre la Ciencia y la Política del Cambio Global. "Ese patrón
básico seguirá estando allí. Pero será lo suficientemente diferente como para
que afecte al resto de la red alimenticia que soporta el fitoplancton",
añade.
Recuento de
clorofila
El color del
océano depende de cómo interactúa la luz solar con lo que está en el agua. Las
moléculas de agua solas absorben casi toda la luz solar, excepto la parte azul
del espectro, que se refleja hacia afuera. Por lo tanto, las regiones del
océano abierto relativamente áridas aparecen como azul profundo del espacio. Si
hay organismos en el océano, pueden absorber y reflejar diferentes longitudes
de onda de la luz, dependiendo de sus propiedades individuales.
Los
investigadores también simularon la forma en que el fitoplancton absorbe y
refleja la luz, y cómo cambia el color del océano a medida que el calentamiento
global afecta a la composición de las comunidades de fitoplancton.
El
fitoplancton, por ejemplo, contiene clorofila, un pigmento que se absorbe
principalmente en las porciones azules de la luz solar para producir carbono
para la fotosíntesis, y menos en las partes verdes. Como resultado, se refleja
más luz verde fuera del océano, dando a las regiones ricas en algas un tono
verdoso.
Desde finales
de la década de 1990, los satélites han tomado medidas continuas del
color del océano. Los científicos han utilizado estas mediciones para
obtener la cantidad de clorofila y, por extensión, el fitoplancton, en una
región oceánica determinada. Pero Dutkiewicz dice que la clorofila no
necesariamente refleja la señal sensible del cambio climático. Cualquier cambio
significativo en la clorofila podría deberse al calentamiento global, pero
también podría ser por la "variabilidad natural": aumentos normales y
periódicos en la clorofila debido a fenómenos naturales relacionados con el clima.
"Un
evento de El Niño o La Niña producirá un cambio muy grande en la clorofila
porque está cambiando la cantidad de nutrientes que entran al sistema",
afirma Dutkiewicz. "Debido a estos grandes cambios naturales que ocurren
cada pocos años, es difícil ver si las cosas están cambiando debido al cambio
climático, si solo se está viendo la clorofila", añade en un comunicado.
Modelado de
la luz del océano
En lugar de
buscar estimaciones derivadas de la clorofila, el equipo se preguntó si podrían
ver una señal clara del efecto del cambio climático en el fitoplancton
observando solo las mediciones satelitales de la luz reflejada. El equipo
modificó un modelo informático que ha utilizado en el pasado para predecir los
cambios en el fitoplancton con el incremento de las temperaturas y la
acidificación de los océanos. Este modelo recoge información sobre el
fitoplancton, como qué consumen y cómo crecen, e incorpora esta información en
un modelo físico que simula las corrientes y la mezcla de los océanos.
En esta
ocasión, los investigadores agregaron un nuevo elemento al modelo, que no se ha
incluido en otras técnicas de modelado oceánico: la capacidad de estimar las
longitudes de onda específicas de la luz que son absorbidas y reflejadas por el
océano, dependiendo de la cantidad y el tipo de organismos en una región
determinada. "La luz del sol entrará en el océano, y cualquier cosa que
esté en el océano la absorberá, como la clorofila --señala Dutkiewicz--. Otras
cosas la absorberán o la dispersarán, como algo con una cáscara dura. Así que
es un proceso complicado, cómo la luz se refleja desde el océano para darle su
color".
Cuando el
grupo de investigadores comparó los resultados de su modelo con las mediciones
reales de la luz reflejada que los satélites habían recogido en el pasado,
encontraron que los dos estaban de acuerdo en que podría usarse el
modelo para predecir el color del océano a medida que las condiciones
ambientales cambien en el futuro. "Lo bueno de este modelo es que podemos
usarlo como un laboratorio, un lugar donde podemos experimentar, para ver cómo
va a cambiar nuestro planeta", dice Dutkiewicz.
Una señal en
azules y verdes
A medida que
los investigadores aumentaron las temperaturas globales en el modelo, hasta 3
grados centígrados para 2100, lo que la mayoría de los científicos pronostican
que ocurrirá en un escenario sin cambios de relativamente poca acción para
reducir los gases de efecto invernadero, encontraron que las longitudes de onda
de la luz en la banda de ondas azul/verde respondió más rápido.
Además,
Dutkiewicz observó que esta banda de ondas azul/verde mostraba una señal muy
clara, o un cambio, debido específicamente al cambio climático, que se producía
mucho antes de lo que los científicos habían encontrado anteriormente cuando
observaban la clorofila, que proyectaban que exhibiría un cambio impulsado por
el clima en 2055.
"La
clorofila está cambiando, pero no se puede ver debido a su increíble
variabilidad natural --dice Dutkiewicz--. Pero se puede ver un cambio
significativo relacionado con el clima en algunas de estas bandas de ondas, en
la señal que se envía a los satélites. Así que ahí es donde deberíamos estar
buscando mediciones satelitales, una señal real de cambio".
Según su
modelo, el cambio climático ya está cambiando la composición del fitoplancton
y, por extensión, el color de los océanos. A finales de siglo,
nuestro planeta azul puede verse visiblemente alterado. "Habrá una notable
diferencia en el color del 50 por ciento del océano para fines del siglo XXI
--sentencia Dutkiewicz--. Podría ser potencialmente muy grave. Los diferentes
tipos de fitoplancton absorben la luz de manera distinta y si el cambio
climático altera una comunidad de fitoplancton hacia otra, eso también cambiará
los tipos de redes alimenticias que pueden sustentar".
Fuente: ECOticias.com
