La atmósfera y el océano son componentes del sistema terrestre indispensables para la vida. En los últimos años, hemos escuchado el término “acidificación del océano”, pero ¿a qué se refiere?
A partir de la Revolución Industrial, hace alrededor de 250 años, diversas actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles, la producción de cemento y la deforestación, entre otras, han producido un aumento de dióxido de carbono (CO2) en la presión atmosférica.
En los últimos 800,000 años la concentración de CO2 en la atmósfera se mantuvo entre 172-300 partes por millón (ppm). Actualmente estamos en 420 ppm y en el año 2100, los océanos serán más acídicos que en cualquier época de los últimos 20 millones de años.
El océano modera el cambio climático absorbiendo calor y CO2, pero al hacerlo presenta alteraciones: acidificación, calentamiento y disminuye la concentración de oxígeno. Una parte del dióxido de carbono (29%) es absorbido por la biosfera terrestres (árboles, bosques, vegetación); otra parte (26%), por el océano, y el resto queda en la atmósfera.
Así, los océanos nos brindan un gran servicio porque parte del CO2 es absorbido por el agua de mar. Al principio se consideraba que esto no generaba problemas, pero posteriormente se detectaron cambios en la química del agua marina.
Evidencias de aumento de CO2
Desde 1958 el Observatorio de Mauna Loa en Hawaii mide la concentración de CO2 atmosférico, por lo que tiene una serie de tiempo de más de 60 años. Hoy sabemos que el océano absorbe cada día 24 millones de toneladas de dióxido de carbono.
Para los científicos, éste es un indicador preocupante porque diversas especies animales y vegetales, así como ecosistemas pueden estar en riesgo por el exceso de emisiones de CO2.
Cuando el océano capta el CO2 hay una disminución del pH (aumenta la acidez), se produce ácido carbónico y esto incrementa la concentración de iones bicarbonato, y disminuya la disponibilidad de iones carbonato.
Estos últimos son necesarios para que los organismos marinos puedan fabricar esqueletos y conchas de carbonato de calcio. Muchos estudios han mostrado que, al aumentar la acidificación, disminuye la calcificación en varios grupos animales.
La calcificación es un proceso biológico activamente controlado por el cual organismos como los corales, crustáceos y moluscos producen estructuras de carbonato de calcio, bajo la forma de calcita o aragonita. POLIFORMES
La concha alberga el cuerpo suave de los invertebrados y además los protege de depredadores. Por ejemplo, los corales son todos de aragonita; otros animales como equinodermos (erizos, estrellas de mar) son de calcita magnésica y los poliquetos, que son anélidos marinos, producen estructuras biminerálicas, es decir, que tienen calcita y aragonita en distintas proporciones.
La acidificación resta capacidad a los organismos para producir sus estructuras calcáreas e incrementa el gasto energético. Algunos organismos como el poliqueto Hydroides elegans, cuando son juveniles producen su primer tubo de aragonita (que se disuelve fácilmente en condiciones de acidificación) y luego biomineralizan uno de calcita.
Esto los hace muy vulnerables porque las larvas dejan su vida en la masa de agua y se acercan al fondo marino (se vuelven bénticas) y esto conlleva un gasto energético importante; además, deben fabricar su estructura calcárea y en ambientes acidificados la aragonita se disuelve más fácilmente que la calcita.
¿Cómo sabemos?
Una de las técnicas para evaluar la calcificación consiste en marcar los animales con calceína, que es un colorante fluorescente, que no los daña. Posteriormente, se colocan en el ambiente acidificado y por medio de fotografía y algún software, como Image J, se determina cuántos milímetros cuadrados (mm2) han calcificado en un cierto tiempo.
Los cambios en el pH afectan procesos en los organismos, como el funcionamiento de enzimas y proteínas, alteran el metabolismo y esto puede causar problemas para la supervivencia. Cabe mencionar que las larvas y los juveniles de los animales marinos como moluscos, crustáceos, equinodermos y corales son más sensibles a la acidificación.
Los cambios provocados por la acidificación del océano y el calentamiento no solo alteran organismos y ecosistemas; además, producen cambios que afectarán el bienestar de los seres humanos.
Las condiciones futuras en el océano dependerán de nuestra capacidad para reducir las emisiones de combustibles fósiles en las próximas dos décadas. Actividades de acuacultura que tienen importancia socioeconómica y generan alimento con alto contenido de proteínas para el consumo humano ya están siendo impactadas, particularmente los cultivos de moluscos (ostión, mejillón abulón), crustáceos (camarones, langostas) y equinodermos (pepinos de mar, erizos).
Unos pequeños crustáceos llamados krill, que son abundantes en el océano y representan un alimento importante para ballenas, peces, pingüinos y otras especies, tendrán problemas porque sus embriones son sensibles a la acidificación.
Frente a este panorama, los investigadores desarrollan experimentos en acuarios experimentales o en mesocosmos y en ellos se imitan las condiciones del océano que habrá en el futuro para entender cómo se verán afectadas las especies animales y vegetales. Se simulan las condiciones de acidificación que habrá en 50 ó 100 años, con el fin de hacer predicciones.
Es fundamental limitar los niveles del CO2 atmosférico para mitigar la acidificación del océano. El cambio climático afectará la manera en que vivimos, la forma en que trabajamos y disfrutamos las zonas costeras y el mar, los alimentos que consumimos y provienen del océano.
Por esto, los científicos en diferentes países del mundo trabajan para entender los cambios y proponer formas de mitigación y adaptación. Esto es un gran reto para la humanidad y una oportunidad para que cada uno de nosotros contribuya con pequeñas o grandes acciones a disminuir las emisiones de CO2 a la atmósfera.
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* La Dra. Victoria Díaz Castañeda es investigadora del Departamento de Ecología Marina del CICESE. Contacto: vidiaz@cicese.mx
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