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Medio Ambiente

Zonas muertas por calentamiento se repiten en la historia del Pacífico


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Núcleos de sedimentos revelan una relación recurrente entre climas cálidos y episodios abruptos de ‘zonas muertas’ de bajo oxígeno en el Pacífico Norte subártico durante los últimos 1,2 millones de años.

Los hallazgos del nuevo estudio, dirigido por investigadores de la Universidad de California Santa Cruz (UCSC) y se publicado en la revista ‘Science Advances’, proporcionan información crucial para entender las causas de la falta de oxígeno o hipoxia en el Pacífico Norte y para predecir la aparición de condiciones hipóxicas en el futuro.

“Es esencial entender si el cambio climático está empujando a los océanos hacia un ‘punto de inflexión’ para una hipoxia abrupta y severa que destruiría los ecosistemas, las fuentes de alimentos y las economías”, destaca en un comunicado la primera autora Karla Knudson, quien dirigió el estudio como estudiante graduada en Ciencias de la Tierra en la UCSC.

Los investigadores basaron sus conclusiones en un análisis de núcleos de sedimentos profundos de un lugar del Mar de Bering. Durante largos periodos de tiempo, los sedimentos se depositan y acumulan en el fondo marino.

La actividad de los organismos que viven en los sedimentos del fondo marino suele alterarlos y mezclarlos a medida que se acumulan, pero si la hipoxia ha matado a esos organismos, se conserva un patrón ordenado de capas. Así, los científicos pueden encontrar un registro de eventos hipóxicos pasados en forma de estos sedimentos estratificados o “laminados” en los núcleos perforados del fondo marino.

Los científicos conocen desde hace tiempo un importante episodio de hipoxia generalizada en el Pacífico Norte al final de la última era glacial, cuando el deshielo envió una afluencia masiva de agua dulce al océano. Ahora, el nuevo estudio proporciona los primeros registros de eventos anteriores de bajo oxígeno, y muestra que la ocurrencia más reciente no fue representativa de la mayoría de estos eventos en términos de mecanismos o tiempo.

No hace falta una gran perturbación, como el derretimiento de las capas de hielo, para que esto ocurra –explica la autora correspondiente, Ana Christina Ravelo, profesora de ciencias oceánicas en la UCSC–. Estos episodios de hipoxia abrupta son comunes en el registro geológico y no suelen estar asociados a la desglaciación. Casi siempre ocurren durante los períodos interglaciares cálidos, como en el que estamos ahora”.

La hipoxia se produce tras un intenso crecimiento del fitoplancton (algas marinas) en las aguas superficiales. Cuando el fitoplancton muere, se hunde en las profundidades del océano y se descompone, lo que agota el oxígeno y libera dióxido de carbono en el agua bajo la superficie. Sin embargo, aún no está claro qué es lo que desencadena estos fenómenos. El calentamiento del océano, el alto nivel del mar y la disponibilidad de hierro (un factor limitante para el crecimiento del fitoplancton) parecen desempeñar un papel.

“Nuestro estudio muestra que el alto nivel del mar, que se produce durante los climas cálidos interglaciares, contribuyó a estos fenómenos de hipoxia –destaca Knudson–. Durante los niveles altos del mar, el hierro disuelto de las plataformas continentales inundadas puede transferirse al océano abierto y promover un intenso crecimiento del fitoplancton en las aguas superficiales”.

Aunque el alto nivel del mar es una condición de fondo importante, no es suficiente para desencadenar un evento hipóxico por sí mismo. Los cambios en la circulación oceánica, incluida la intensificación del afloramiento para llevar más nutrientes a las aguas superficiales y las corrientes más fuertes que podrían transferir el hierro de la plataforma continental al océano abierto, pueden desempeñar un papel fundamental, añade.

En la actualidad se producen zonas muertas regionales en zonas costeras de todo el mundo debido a los efectos de la temperatura del calentamiento climático, así como al enriquecimiento de las aguas costeras con nutrientes procedentes de los fertilizantes agrícolas. Pero incluso la enorme zona muerta de la desembocadura del río Misisipi palidece en comparación con la hipoxia generalizada que se produjo en todo el Océano Pacífico Norte al final de la última era glacial.

Dado que el nuevo estudio se basa en núcleos de sedimentos procedentes de un único lugar, los investigadores desconocen la extensión de las zonas muertas que registra: si se limitaron al Mar de Bering o se extendieron por todo el borde del Pacífico Norte, como ocurrió en el caso más reciente.

“No sabemos lo extensas que fueron, pero sí sabemos que fueron muy intensas y que duraron más que el evento de deglaciación que ha sido tan bien estudiado”, detalla Ravelo, quien fue cocientífico de la Expedición 323 del Programa Integrado de Perforación Oceánica, que recuperó los núcleos del Mar de Bering en 2009.

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