¿Por qué el Ártico es más sensible que el Antártico al calentamiento global?

Los océanos polares son sensibles al aumento de la temperatura global y el aumento de las concentraciones de CO₂ atmosférico. Los impactos del cambio climático son particularmente importantes en las regiones cubiertas de hielo.

Un equipo de científicos ha encontrado datos que pueden explicar porqué el Océano Ártico es más vulnerable al calentamiento global que el Antártico. Estos resultados han sido publicados en Nature’s Scientific Reports de esta semana, con el título de Vulnerability of Polar Oceans to Antrhropogenic Acidification: Comparison of Arctic andAntarctic Seasonal Cycles.

El equipo comparó dos conjuntos de datos de observación de alta resolución de los ciclos anuales completos en diversas zonas de los océanos Ártico y Antártico (el Golfo Amundsen y la bahía de Prydz, respectivamente). Hasta este proyecto, el Ártico y el Antártico solamente permanecieron bajo estudio en una escala anual, y la mayoría de las observaciones estaban limitadas al verano sin hielo y al otoño.

El Golfo Amundsen en el Ártico y la Bahía de Prydz en el Antártico

Encontraron que la zona del Ártico estudiada experimentó un mayor calentamiento de temporada (10 ºC frente a 3 ºC), y una mayor salinidad (3 contra 2 unidades de salinidad), tenía una alcalinidad inferior (2.220 contra 2.320 mmol / kg), y un menor pH en verano (8,15 por 8,5), que la zona estudiada de la Antártida.

El sistema de carbono del Ártico mostró cambios estacionales más pequeñas que el sistema antártico. La salinidad en el Ártico es menor que en el Antártico. En ambos casos, el máximo de salinidad (y el mínimo de temperatura) ocurre al final del invierno. La primavera introduce agua dulce, siendo la disminución de la salinidad mayor en el golfo Amundsen (~ 3) que en la bahía Prydz (~ 2). En el golfo Amundsen se producen dos picos de entrada de agua dulce, el primero a finales de mayo, debido al agua dulce de los ríos, y el segundo a finales de setiembre, en el que se alcanza el mínimo de salinidad (S = 29). También hay contrastes significativos en la temperatura: en la bahía Ptydz la temperatura aumenta desde -1,8 ºC hasta un máximo de 0 ºC, mientras que en el golfo Amundsen el agua se calienta más de 8 ºC en verano. Este calentamiento veraniego dura un mes más en el Ártico que en el Antártico.

La formación y la fusión del hielo controlan los cambios estacionales del sistema inorgánico de carbono, como se puede ver observando las evoluciones anuales de salinidad, DIC (carbono inorgánico disuelto) y TA (alcalinidad total). Al igual que con la temperatura y la salinidad, hay otras diferencias importantes entre las zonas árticas y antárticas estudiadas: las aguas árticas tienen un menor pH y una menor saturación de carbonatos como resultado de su salinidad y de su TA menores. En invierno, el incremento de salinidad coincide con un incremento del DIC y de la TA. Parte del incremento del DIC en otoño es debido a la remineralización respiratoria de la materia orgánica, que es independiente de los cambios en la salinidad. En primavera, se observa en ambas zonas una disminución del DIC superficial, debido a que las algas que se encuentran bajo el hielo absorben carbono inorgánico, lo que contribuye de manera significativa a la NCP (net community production). La producción biológica continúa hasta agosto en el golfo Amundsen, a pesar de la disminución de nutrientes  al final de junio, y hasta febrero en la bahía Prydz.

El sistema ártico tiene una menor capacidad para amortiguar la disminución de pH y carbono inorgánico de la absorción de CO₂ antropogénico debido a su baja alcalinidad y al fuerte calentamiento estacional, que impiden que la producción primaria de verano pueda elevar significativamente el pH y el nivel de saturación de carbonato. El sistema antártico tiene una mayor capacidad de amortiguación por un mayor aumento de la alcalinidad (en relación con el sistema del Ártico) y exhibe un calentamiento estacional mucho más pequeño, que permite grandes aumentos de verano en tanto el pH como en carbono inorgánico. Estas diferencias explican porque la respuesta del sistema de carbono al CO₂ antropogénico forzando es específica para cada región, y porqué la respuesta del Ártico es mayor que la del Antártico.