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Cambio climático y contaminación disminuyen el oxígeno de los océanos

En esta ocasión, hemos resumido un artículo publicado recientemente en la revista Science donde sus autores muestran que la contaminación y el cambio climático están reduciendo la cantidad de oxígeno que hay en los mares.

“La vida se abre camino”. ¿Quién no recuerda la mítica frase pronunciada por el Dr. Ian Malcolm (Jeff Goldblum) en Parque Jurásico? Efectivamente, así es, pero para que ello suceda el oxígeno es fundamental. Y no solo porque este elemento resulte esencial para la supervivencia de muchos organismos a nivel individual, sino porque también interviene en la regulación de los ciclos del carbono y los principales nutrientes a nivel global. Sin embargo, al mismo tiempo que la contaminación oceánica por plásticos no para de aumentar y los recursos pesqueros siguen disminuyendo, otro gran problema que acontece bajo la superficie pasa desapercibido: la pérdida de oxígeno, también conocido como desoxigenación o anoxia.

Mar Mediterráneo visto desde Cabo Tiñoso (Cartagena). Foto: Daniel Bruno

Los océanos pierden oxígeno

En este estudio, un equipo internacional de investigadores ha constatado que el contenido en oxígeno del mar lleva descendiendo. Además, relacionan este hecho con la actividad humana, sobre todo a través del incremento en las temperaturas globales y la descarga global de nutrientes y contaminantes orgánicos en las zonas costeras. La contaminación y el aumento de las temperaturas han acelerado el consumo de oxígeno por la respiración microbiana, han causado un descenso en la solubilidad del oxígeno en el agua y han disminuido el flujo de oxígeno desde la atmósfera hacia el interior del océano. Esta serie de procesos, sin duda, conlleva un amplio abanico de consecuencias ecológicas y biológicas.

En este trabajo, Breitburg y colaboradores muestran que la concentración de oxígeno lleva descendiendo al menos desde mediados del siglo XX tanto en en mar abierto como en zonas costeras. Así, análisis de medidas directas de oxígeno en diferentes localidades alrededor del mundo indican que las zonas con poco oxígeno en el océano abierto se han expandido en algunos millones de kilómetros cuadrados y ahora cientos de sitios costeros tienen concentraciones lo suficientemente bajas para limitar la distribución y abundancia de las poblaciones animales así como alterar el ciclo de nutrientes. Este descenso causa importantes cambios en la productividad, biodiversidad y ciclos biogeoquímicos. Y, aunque a corto plazo pudiera pensarse que algunos de sus efectos pueden ser beneficiosos, en el largo plazo estas condiciones son insostenibles y pueden acabar causando el colapso de los ecosistemas, lo que sin duda se traduciría en enormes daños para nuestra sociedad, principalmente económicos. Por ejemplo, los autores explican que a corto plazo podría aumentar la pesca, si los caladeros se concentraran en zonas más superficiales en busca de oxígeno, ya que en profundidad las zonas desoxigenadas no serían aptas para los peces y otros organismos de interés pesquero.

Breitburg y colaboradores muestran que la concentración de oxígeno lleva descendiendo al menos desde mediados del siglo XX tanto en mar abierto como en zonas costeras

 

Localidades costeras (puntos rojos) donde el aporte de nutrientes procedentes de la actividad humana (contaminación orgánica) ha causado un descenso en la concentración de oxígeno por debajo de los 2 mg/l (puntos rojos). Las zonas con sombreado azul indican áreas donde se ha reducido el oxígeno a profundidades de 300 m. Imagen tomada de Breitburg et al. 2018.

 

Los modelos numéricos que ofrecen en este artículo proyectan un mayor descenso de los niveles de oxígeno también durante el siglo XXI, incluso bajo el supuesto de que se pusieran en marcha planes dirigidos a lograr reducciones ambiciosas en la emisión de gases de efecto invernadero. Las temperaturas cada vez más altas reducen la solubilidad del oxígeno en el agua, incrementan la tasa de consumo de oxígeno durante la respiración, y se prevé que reduzcan la cantidad de oxígeno introducido desde la atmósfera y las aguas superficiales hacia el océano profundo mediante un aumento en la estratificación de la columna de agua, que impide movimientos verticales del agua, y el debilitamiento de la circulación oceánica del agua fría que viaja en profundidad desde los polos al Ecuador.

En estuarios y otros sistemas costeros fuertemente influidos por lo que ocurre tierra adentro, el descenso de oxígeno se relaciona con una carga cada vez mayor de nutrientes, como nitrógeno y fósforo, y de materia orgánica. Estos compuestos procecden fundamentalmente de la agricultura, aguas residuales y la quema de combustibles fósiles y provocan un aumento descontrolado de microorganismos que pueden llegar a reducir el oxígeno disuelto en el agua mediante un proceso conocido como eutrofización. Así, en muchas regiones se prevé que continúe el incremento en las descargas de nitrógeno hacia las aguas costeras conforme la población humana y la producción agrícola crecen. Esto será especialmente importante en las cuencas que experimenten un aumento en la cantidad o intensidad de las precipitaciones como consecuencia del cambio climático, dado que el aumento del agua de lluvia produce más escorrentía superficial que arrastra a estos contaminantes hacia el mar. La expansión de las zonas con bajo oxígeno puede incrementar la producción de óxido nitroso, un gas con efecto invernadero muy potente.

Aunque se han realizado importantes avances para comprender los patrones desencadenantes y consecuencias de la desoxigenación oceánica, necesitamos mejorar las predicciones a largo plazo a escala global. Por ejemplo, estudiando los efectos tanto en organismos individuales, poblaciones y ecosistemas.

Aunque todavía no entendemos con precisión los efectos del descenso de oxígeno en los ecosistemas marinos, frenar la pérdida de oxígeno y sus posibles efectos negativos pasará por lograr un importante descenso en las emisiones de gases de efecto invernadero y por reducir en la entrada de nutrientes en las aguas costeras.

 

Artículo completo:

Breitburg et al. (2018) Declining oxygen in the global ocean and coastal waters. Science, vol. 359, issue 6371, eaam 7240. DOI: 10.1126/science.aam7240.