Climate-driven reorganisation of global phytoplankton bloom phenology
Basado en 27 años de datos satelitales, este estudio revela que los cambios impulsados por el clima en el calentamiento oceánico, el hielo marino y la dinámica de la capa de mezcla están causando una reorganización generalizada de la fenología de los florecimientos de fitoplancton global, una tendencia que los modelos actuales del Sistema Tierra no logran reproducir con precisión.
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El océano está vivo con plantas microscópicas llamadas fitoplancton. Estos diminutos organismos flotan en las aguas superficiales, capturando la luz solar para crecer y formando la base misma de la red trófica marina. Sin ellos, los peces, las ballenas y las aves marinas que dependen del mar no tendrían nada que comer. Más allá de alimentar al océano, estas plantas desempeñan un papel masivo en el clima de todo el planeta. A medida que crecen, extraen dióxido de carbono del aire y lo bloquean en las profundidades del océano, actuando como un freno natural al calentamiento global. Al igual que los árboles en la tierra, estas plantas no crecen a un ritmo constante durante todo el año; tienen estaciones. En muchas partes del mundo, experimentan una explosión de crecimiento durante épocas específicas del año, creando floraciones masivas y visibles que vuelven el agua verde. Los científicos llaman al tiempo y al ritmo de estos eventos estacionales "fenología". Durante décadas, los investigadores han observado estos ciclos para comprender cómo funciona el océano, pero un planeta que se calienta está cambiando las reglas del juego.
Un equipo de científicos ha pasado casi tres décadas observando estos cambios, utilizando una red global de satélites para rastrear el color verde del océano desde el espacio. Al analizar veintisiete años de datos, han descubierto que el ritmo estacional de estas plantas microscópicas se está reescribiendo en todo el mundo. El estudio revela que el tiempo, la duración y la intensidad de estas floraciones están cambiando de formas que dependen en gran medida de dónde te encuentres en el océano. En las gélidas aguas cerca de los polos Norte y Sur, la temporada de crecimiento se está alargando. El hielo que solía cubrir el agua durante la mayor parte del año se está derritiendo antes y formándose más tarde, dándole a las plantas más tiempo para crecer. Como resultado, las floraciones en estas regiones polares están comenzando antes, terminando más tarde y durando más tiempo, con la ventana de crecimiento expandiéndose aproximadamente un día cada año.
Sin embargo, la historia es diferente un poco más al sur y al norte, en las regiones subpolares. Aquí, ocurre lo contrario. Las floraciones se están acortando. En estas áreas, las plantas comienzan su crecimiento más tarde en el año y se detienen antes, comprimiendo toda su temporada. En algunas partes del Océano Austral, este acortamiento equivale a una pérdida de casi cuatro días de crecimiento cada año. A pesar de esta ventana más corta, las plantas en estas zonas subpolares del norte y del sur están creciendo en realidad con más intensidad durante el tiempo que tienen, acumulando más biomasa total que antes. En las aguas más cálidas, tropicales y subtropicales, más cerca del ecuador, los cambios son más mixtos y menos uniformes, con algunas áreas viendo temporadas más largas y otras temporadas más cortas, dependiendo de las corrientes locales y los patrones de viento.
Los investigadores rastrearon estos cambios hasta los cambios físicos que ocurren en el propio océano. Los principales impulsores son el calentamiento de la superficie del mar, la rápida pérdida de hielo marino en las regiones polares y los cambios en la forma en que el océano mezcla sus capas. Cuando el océano se calienta, el agua superficial se vuelve más ligera y se asienta sobre el agua más profunda y fría, lo que puede bloquear los nutrientes que suben para alimentar a las plantas. En las regiones polares, la desaparición del hielo marino permite la entrada de más luz solar y permite que el viento mezcle el agua de manera diferente, creando una temporada más larga y productiva. En las zonas subpolares, los cambios en el viento y la profundidad de la capa de mezcla están alterando el momento en que los nutrientes están disponibles, comprimiendo efectivamente la temporada de crecimiento en una ventana más estrecha.
Quizás el hallazgo más sorprendente del estudio es que nuestros modelos informáticos actuales, que los científicos utilizan para predecir el futuro del clima, no están acertando. Estos modelos, conocidos como Modelos del Sistema Tierra, están diseñados para simular cómo reaccionarán el océano y la atmósfera ante el aumento de los gases de efecto invernadero. Si bien predicen correctamente que el tiempo de las floraciones cambiará, a menudo erran en la dirección de ese cambio. En muchas regiones subpolares, los modelos predicen que las floraciones comenzarán antes, pero los datos satelitales muestran que en realidad están comenzando más tarde. Los modelos también no logran capturar la velocidad total de los cambios que ya estamos viendo. Tienden a subestimar la rapidez con la que las estaciones se están desplazando y luchan por reproducir las formas complejas en que la variabilidad de las floraciones está cambiando. Esto sugiere que los modelos están pasando por alto detalles clave sobre cómo se mezcla la capa superior del océano y cómo las fuerzas físicas como el viento y la temperatura interactúan para controlar el crecimiento de las plantas.
Las implicaciones de estos desajustes son significativas. Si los modelos no pueden reproducir con precisión los cambios que estamos viendo hoy, sus predicciones para el futuro pueden ser poco fiables. Dado que el fitoplancton es responsable de mover vastas cantidades de carbono desde la atmósfera hacia el océano, errar en sus ciclos estacionales significa que podríamos estar juzgando mal cuánto carbono seguirá absorbiendo el océano. Si el tiempo de las floraciones se desincroniza con los animales que las comen, podría alterar toda la red trófica, afectando desde el krill diminuto hasta las pesquerías comerciales que alimentan a miles de millones de personas. El estudio sirve como una señal clara de que el reloj biológico del océano ya está latiendo con un nuevo ritmo, impulsado por un clima cambiante, y que nuestras herramientas para pronosticar el futuro necesitan actualizarse para seguir el ritmo de la realidad de un mundo en calentamiento.
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