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El Océano Austral se convirtió en una fuente de CO2 al final de la desglaciación, hace 12.000 años


Muestreador usado a bordo del barco oceanográfico RV Marion Dufresne para extraer el testigo sedimentario estudiado, a una profundidad de 3.310 metros (foto de William Howard)
22 Octubre 2019

Un estudio con participación de investigadores del Institut de Ciències del Mar del CSIC y de ICREA muestra el papel del océano Austral como regulador de los niveles de CO2 atmosféricos en los últimos 25.000 años. El trabajo revela que este océano no siempre fue sumidero de CO2, y alerta sobre su capacidad futura para continuar absorbiendo este gas de efecto invernadero. El Austral es el océano que capta más CO2 en todo el planeta, y es una pieza crucial en la regulación del clima.

Hoy en día, el océano Austral es el océano que capta más CO2 en todo el planeta: prácticamente, la mitad de todo el CO2 absorbido por mares y océanos. El papel del océano Austral es positivo, ya que al absorber este gas ayuda a reducir el calentamiento del planeta. Pero esto no siempre ha sido así. Los resultados de un nuevo trabajo internacional, con participación del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC (ICM-CSIC) y de ICREA, y que se publica en Nature Geoscience revela que, en los últimos 25.000 años, el Océano Austral pasó de captar CO2 a ser una fuente. El trabajo está liderado por la Australian Antarctic Division de la Universidad de Tasmania (Australia) y cuenta con la colaboración de otras instituciones científicas internacionales.

"Nuestros resultados ayudan a entender el porqué de las oscilaciones naturales de CO2 que acontecieron entre periodos glaciales e interglaciales", comenta Andrew Moy, paleoclimatólogo de la Universidad de Tasmania y autor principal del estudio.

Eva Calvo, coautora e investigadora del ICM-CSIC, explica: "nuestro estudio, centrado en la última transición entre un estadio glacial y uno interglacial, revela que el Océano Austral captaba CO2 durante el estadio glacial y que, en cambio, pasó a ser una fuente de CO2 al final de la desglaciación y al inicio del Holoceno".

Carles Pelejero, coautor del trabajo e investigador de ICREA y del ICM-CSIC explica: "uno de los motivos de esta captación de CO2 durante la época glacial es un aumento de la productividad primaria en esta zona: las algas, a través de la fotosíntesis, fijaron grandes cantidades de CO2".

 

El misterio de los cambios de CO2 entre épocas glaciales e interglaciales

Gracias a las burbujas de aire que están atrapadas en el hielo de la Antártida, los científicos saben, desde hace décadas, que el CO2 de la atmósfera ha oscilado de forma sincrónica con la temperatura de la Tierra. En momentos glaciales, fríos, la concentración de CO2 en la atmósfera ha sido baja, de unas 180 ppm (partes por millón). En momentos interglaciales, calientes, la concentración ha sido más alta, de 280 ppm. Esto ha sido así, al menos, durante los últimos 800.000 años. La razón de estas oscilaciones, sin embargo, es un misterio.

"El estudio de microfósiles y de moléculas orgánicas de testigos sedimentarios marinos nos permite arrojar algo de luz a este misterio", explica Andrew Moy, primer autor de este trabajo.

"Tenemos maneras de conocer, por ejemplo, los cambios en la acidez del mar en el pasado, y a partir de ellos podemos averiguar los niveles de CO2 disuelto del agua de mar", añade Eva Calvo.

 

Una columna de sedimento de miles de años

El equipo ha estudiado un testigo sedimentario del sur de Tasmania, en Australia, una columna de sedimento antiguo extraído del fondo del océano Austral, cuyos estratos se remontan a miles de años atrás.

Los científicos han analizado los isótopos de boro en los microfósiles del sedimento, lo que les ha permitido generar un registro de las variaciones de la acidez del Océano Austral en los últimos 25.000 años. Por su parte, el análisis de los compuestos orgánicos del sedimento, les ha permitido reconstruir las temperaturas marinas a lo largo de ese periodo. Con ambos datos, el equipo ha podido hacer una estimación sólida de cuánto CO2 había disuelto en el agua, desde la última época glacial hasta la actualidad.

Después, han comparado estos valores con los datos reconstruidos de CO2 atmosférico a través de testigos de hielo, y han podido determinar cómo ha ido variando el papel del Océano Austral como captador o emisor de CO2 a lo largo de estos 25.000 años.

El Océano Austral, explican, funcionó como una esponja captando CO2 desde hace 25.000 años, cuando el planeta estaba en su última glaciación, hasta hace 12.000 años. En ese momento en que el planeta se acercaba a un periodo interglacial (más caliente), el océano Austral pasó a actuar como una fuente de CO2 durante los 6.000 años posteriores.

Actualmente, este océano vuelve a actuar como un captador de CO2, regulando de manera crucial las elevadas concentraciones de CO2 que tenemos en la atmósfera, que hoy ya han sobrepasado las 410 ppm debido, fundamentalmente, a la quema de combustibles fósiles.

En este papel regulador del Océano Austral son factores determinantes los cambios en la productividad primaria y en la intensidad de las corrientes marinas. "Este trabajo ayuda a entender la existencia de esta variabilidad y alerta sobre la capacidad futura de este océano para continuar absorbiendo CO2, una capacidad que no necesariamente seguirá siendo tan favorable como ahora", comenta Eva Calvo. "Si esta capacidad de actuar como una esponja de CO2 disminuye en el futuro, las proyecciones globales en las emisiones de este gas tan crítico para la estabilidad climática de la Tierra se verán alteradas hacia niveles aún más alarmantes que los actuales", añade Carles Pelejero.

El trabajo es una colaboración de las universidades de Tasmania, Southampton y Queensland, de la Universidad Nacional Australiana, el Instituto Alfred Wegener para la Investigación Polar y Marina, el Instituto de Ciencias del Mar del CSIC y la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA).

 


 

Artículo de referencia: Moy, A.D., Palmer, M.R., Howard, W.R., Bijma, J., Cooper, M.J., Calvo, E., Pelejero, C., Gagan, M.K., Chalk, T.B., 2019. Varied contribution of the Southern Ocean to deglacial atmospheric CO2 rise. Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-41019-40473-41569.