Mientras los climatólogos monitorean de cerca el impacto de la actividad humana en los océanos del mundo, los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han encontrado otra tendencia preocupante que afecta la salud del Océano Pacífico.
Un nuevo estudio de modelado realizado por investigadores de la Escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de Georgia Tech muestra que durante décadas, la contaminación del aire que se desplazó desde el este de Asia hacia el océano más grande del mundo ha provocado una reacción en cadena que contribuyó a que los niveles de oxígeno cayeran en aguas tropicalesmiles de millas de distancia.
"Hay una creciente conciencia de que los niveles de oxígeno en el océano pueden estar cambiando con el tiempo", dijo Taka Ito, profesora asociada de Georgia Tech. "Una razón para eso es el ambiente cálido: el agua tibia contiene menos gas. Pero enEn el Pacífico tropical, el nivel de oxígeno ha estado cayendo a un ritmo mucho más rápido de lo que el cambio de temperatura puede explicar ".
El estudio, que se publicó el 16 de mayo en Geociencia de la naturaleza , fue patrocinado por la National Science Foundation, un presidente académico de Georgia Power Faculty Scholarship y una Cullen-Peck Faculty Fellowship.
En el informe, los investigadores describen cómo la contaminación del aire por actividades industriales había elevado los niveles de hierro y nitrógeno, nutrientes clave para la vida marina, en el océano frente a la costa del este de Asia. Las corrientes oceánicas llevaron los nutrientes a las regiones tropicales., donde fueron consumidos por el fitoplancton fotosintético.
Pero si bien el fitoplancton tropical puede haber liberado más oxígeno a la atmósfera, su consumo del exceso de nutrientes tuvo un efecto negativo en los niveles de oxígeno disuelto más profundo en el océano.
"Si tiene una fotosíntesis más activa en la superficie, produce más materia orgánica, y algo de eso se hunde", dijo Ito. "Y a medida que se hunde, hay bacterias que consumen esa materia orgánica. Como nosotros respirando oxígenoy al exhalar CO2, las bacterias consumen oxígeno en el océano subsuperficial, y hay una tendencia a agotar más oxígeno ".
Ese proceso se desarrolla en todo el Pacífico, pero los efectos son más pronunciados en las áreas tropicales, donde el oxígeno disuelto ya es bajo.
Athanasios Nenes, profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera y de la Facultad de Ingeniería Química y Biomolecular de Georgia Tech que trabajó con Ito en el estudio, dijo que la investigación es la primera en describir hasta dónde llega el impacto humanola actividad industrial puede ser
"La comunidad científica siempre pensó que el impacto de la contaminación del aire se siente cerca de donde se deposita", dijo Nenes, quien también se desempeña como Georgia Power Faculty Scholar. "Este estudio muestra que el hierro puede circular a través del océano yafectar ecosistemas a miles de kilómetros de distancia "
Mientras se acumulaba evidencia de que el cambio climático global podría tener un impacto en los niveles futuros de oxígeno, Ito y Nenes fueron estimulados a buscar una explicación de por qué los niveles de oxígeno en los trópicos habían disminuido desde la década de 1970.
Para comprender cómo funcionó el proceso, los investigadores desarrollaron un modelo que combina la química atmosférica, los ciclos biogeoquímicos y la circulación oceánica. Su modelo describe cómo el polvo contaminado y rico en hierro que se deposita sobre el Pacífico Norte es transportado por las corrientes oceánicas hacia el este haciaAmérica del Norte, baja la costa y luego regresa al oeste a lo largo del ecuador.
En su modelo, los investigadores tomaron en cuenta otros factores que también pueden afectar los niveles de oxígeno, como la temperatura del agua y la variabilidad de la corriente oceánica.
Ya sea debido al calentamiento de las aguas del mar o al aumento de la contaminación por hierro, las implicaciones del crecimiento de las zonas de mínimo oxígeno son de gran alcance para la vida marina.
"Muchos organismos vivos dependen del oxígeno que se disuelve en el agua de mar", dijo Ito. "Entonces, si baja lo suficiente, puede causar problemas y puede cambiar el hábitat de los organismos marinos".
Ocasionalmente, las aguas de áreas con poco oxígeno se hinchan hacia las aguas costeras, matando o desplazando a poblaciones de peces, cangrejos y muchos otros organismos. Esos "eventos hipóxicos" pueden volverse más frecuentes a medida que crecen las zonas de oxígeno mínimo, dijo Ito.
La creciente actividad de fitoplancton es un arma de doble filo, dijo Ito.
"El fitoplancton es una parte esencial del océano vivo", dijo. "Sirve como base de la cadena alimentaria y absorbe el dióxido de carbono atmosférico. Pero si la contaminación continúa suministrando un exceso de nutrientes, el proceso de descomposición agota el oxígeno delas aguas más profundas, y este oxígeno profundo no se reemplaza fácilmente "
El estudio también amplía la comprensión del polvo como transportador de contaminación, dijo Nenes.
"El polvo siempre ha atraído mucho interés debido a su impacto en la salud de las personas", dijo Nenes. "Este es realmente el primer estudio que muestra que el polvo puede tener un gran impacto en la salud de los océanos de maneras quenunca hemos entendido antes. Simplemente plantea la necesidad de comprender lo que estamos haciendo a los ecosistemas marinos que alimentan a las poblaciones de todo el mundo ".
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Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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