Primera aproximación a la acidificación de los océanos

Uno de los principales retos ambientales a los que enfrenta la sociedad es el impacto del aumento de los niveles de CO2 atmosférico y otros gases de efecto invernadero en los sistemas físicos y biológicos en la tierra. Estos niveles elevados se deben principalmente a la combustión de combustibles fósiles y los cambios en el uso del suelo y la deforestación. Hasta ahora, la mayoría de la investigación se ha centrado en los impactos derivados del calentamiento global que ha llevado a (y sigue impulsando) grandes cambios fundamentales en los sistemas biológicos. Sin embargo, la continua acidificación de los océanos (apodada el "gemelo malvado" del calentamiento global) es otra insidiosa consecuencia de los crecientes niveles de CO2 atmosférico. Aunque será difícil cuantificar los efectos por separado, y de hecho su comportamiento sinérgico, los datos recopilados en los últimos años sugieren que la acidificación de los océanos podría representar una amenaza igual (o incluso mayor) para la biología de nuestro planeta.

Una gran parte del CO2 emitido por las actividades de los seres humanos es absorbido por los océanos. Esta absorción representa la captación de ~ 50% del CO2 liberado por la combustión de combustibles fósiles y la producción de cemento, o del 30% si también se incluyen las prácticas de uso de la tierra, como la deforestación. Como el CO2 se disuelve en los océanos, participa en una serie de reacciones que conducen a una disminución en el pH (como se puede ver en la figura). Este cambio en la química del agua de mar afecta a los organismos y los ecosistemas marinos de varias formas, con los impactos más evidentes en los organismos que producen conchas y esqueletos compuestos de carbonato de calcio.

Debido a la disminución inducida por CO2 en la concentración de iones de carbonato en el agua de mar, el estado de saturación del carbonato de calcio precipitado disminuye progresivamente a medida que el pH disminuye, haciendo más difícil la calcificación. Además, la acidificación de los océanos también puede alterar procesos fisiológicos sensibles al pH tales como el intercambio de gases y la reproducción.

Un pH reducido también alterar la química de los nutrientes y la forma química de los metales disueltos en agua de mar, lo que podría reforzar su papel como micronutrientes (hierro, por ejemplo) o su potencial tóxico (por ejemplo, cobre y zinc).

En una escala más amplia, los cambios en la fisiología de los organismos clave como pterópodos, foraminíferos y los corales podría dar lugar a grandes cambios en los ecosistemas de importancia fundamental y/o en las redes alimentarias, con consecuencias para el ciclo del carbono y el intercambio de gases entre el océano y el ambiente.

Las aguas superficiales de los océanos ya se han acidificado en promedio de 0,1 unidades de pH desde los niveles pre-industriales, y los cambios futuros dependerán en última instancia de la velocidad a la que el CO2 se emita por las actividades de los seres humanos.

A finales del siglo XXI, las proyecciones basadas en diferentes escenarios indican que el pH del océano se habrá reducido de 0,3 a 0,4 unidades de pH.

Las condiciones actuales son probablemente más extremas que la que sufrieron los océanos durante millones de años, y las condiciones futuras serán sin duda más extremas. Sin embargo, existe un importante grado de heterogeneidad espacial y temporal en el pH del agua de mar, y la tendencia a la disminución en el pH marino será más pronunciada en algunas zonas que en otras. Las latitudes más altas, por ejemplo, experimentarán el mayor cambio, mientras que los trópicos experimentarán, al parecer, menos cambios. En consecuencia, las condiciones pueden llegar a ser muy hostiles para la calcificación de especies en las regiones de alta latitud norte durante la próxima década, así como en el Océano Sur durante las próximas décadas. Esto no significa, sin embargo, que no haya actualmente cambios a gran escala que se producen (y se seguirán produciendo) en las regiones tropicales.

Comprender las implicaciones de estos cambios en la química del agua de mar para los organismos y ecosistemas marinos está en su infancia.

Intentaremos, en próximas entradas, profundizar en la acidificación de los océanos y sus consecuencias.