Los océanos y el cambio climático

 Los cambios en el clima entrañan cambios en los océanos. Aunque se desconoce la totalidad de los efectos del cambio climático en los océanos, los estudios prevén, entre otras cosas, subidas de las temperaturas, aumentos del nivel del mar y cambios en la química de los océanos, por ejemplo, su acidificación. El OIEA presta apoyo a los Estados Miembros en la utilización de las técnicas nucleares e isotópicas para desarrollar un conocimiento científico de los cambios en los océanos y respaldar las actividades de vigilancia y adaptación al cambio climático.

Con la absorción anual de cerca de una cuarta parte de las emisiones a la atmósfera de dióxido de carbono producidas por el hombre, ya se están dando cambios en la química del agua del mar. Las técnicas nucleares e isotópicas son instrumentos muy eficaces para estudiar el ciclo del carbono y la acidificación de los océanos, y han sido de gran ayuda para saber más de las condiciones presentes y pasadas de los océanos y para prever los efectos del cambio climático.

Acidificación de los océanos 

Con la absorción por los océanos del dióxido de carbono (CO2) que se emite a la atmósfera procedente de actividades humanas, se altera la química de los carbonatos y la acidez del agua de mar en un proceso denominado acidificación de los océanos. Si bien esto reduce el dióxido de carbono de la atmósfera y mitiga de manera sustancial el cambio climático, la acidificación de los océanos, que en ocasiones se denomina el “otro problema del CO2”, un importante problema mundial debido a su capacidad de afectar a los organismos marinos y los ciclos biogeoquímicos.

Las técnicas nucleares e isotópicas se utilizan para estudiar la acidificación de los océanos y han contribuido en gran medida a la comprensión de esta materia, tanto en lo que respecta a la investigación de los cambios en la acidez de los océanos en el pasado como a la de los efectos de la acidificación oceánica en los organismos marinos, entre otras cosas mediante el estudio de procesos biológicos como la calcificación.

Aunque ya se ha detectado un descenso del pH (sigla de “potencial de hidrógeno”, que es una medida de la acidez o la alcalinidad) de la superficie del océano, es difícil estimar todas las consecuencias de la acidificación de los océanos en la biota marina. Los estudios realizados muestran un amplio abanico de efectos posibles, tanto positivos como negativos, ya que las distintas especies presentan distintos niveles de resiliencia y adaptabilidad.

Por debajo de un determinado pH y de la correspondiente concentración de carbonatos, las condiciones ambientales se vuelven corrosivas para el carbonato de calcio, que muchos organismos emplean para fabricar conchas y esqueletos. Algunos corales, pterópodos, moluscos bivalvos y fitoplancton calcificador pueden ser especialmente vulnerables a los cambios de la química del agua de mar. La energía gastada para superar condiciones de mayor acidez puede reducir la energía disponible para procesos fisiológicos como la reproducción y el crecimiento. Los científicos de los Laboratorios del OIEA para el Medio Ambiente utilizan técnicas isotópicas para examinar los efectos de la acidificación de los océanos y su interacción con otros factores de estrés ambiental.

Estudio de los corales y los ecosistemas marinos 

Los arrecifes de coral albergan algunos de los ecosistemas más diversos del planeta, pero varios estudios han demostrado que algunos corales son vulnerables a las variaciones en su entorno. Los casos de acidificación de los océanos en el pasado geológico han dado lugar a cambios importantes en los ecosistemas, por ejemplo, en situaciones extremas, a la extinción masiva de algunos foraminíferos bentónicos de las profundidades oceánicas (un tipo de organismo marino) y al colapso de las algas y los corales calcáreos que forman arrecifes.

Debido a los posibles efectos en los medios y ecosistemas marinos, los Laboratorios del OIEA para el Medio Ambiente investigan cuestiones como las consecuencias económicas de la acidificación de los océanos en la pesca. El OIEA cuenta también con un Centro Internacional de Coordinación sobre la Acidificación de los Océanos, que contribuye a que progresen los conocimientos científicos, la creación de capacidad y las comunicaciones a nivel mundial en materia de acidificación de los océanos.

El Organismo utiliza técnicas nucleares e isotópicas para estudiar la frecuencia de los procesos biológicos en organismos marinos como moluscos, ostras y corales. Los isótopos naturales de boro pueden utilizarse para estudiar los cambios habidos en el pasado en el pH del agua de mar. Los científicos determinan la cantidad relativa de esos isótopos en esqueletos de coral formados hace miles de años para evaluar la acidez del agua de mar en el pasado. Los isótopos de calcio se utilizan también para estudiar la tasa de calcificación (en la creación de conchas y esqueletos) y otros procesos.

Estudios sobre el ciclo global del carbono 

Los océanos son un importante sumidero de dióxido de carbono de la atmósfera y desempeñan un papel fundamental en la regulación del clima. Absorben el dióxido de carbono, que puede ser arrastrado y transportado por masas de agua o captado durante la fotosíntesis y convertido en materia orgánica. Gran parte de esta materia orgánica se recicla en la superficie del océano al servir de alimento a zooplancton y microbios y ser descompuesto por ellos. No obstante, una parte pequeña pero importante de este material se hunde en las profundidades oceánicas, donde queda aislado de la atmósfera durante siglos.

Este torrente de materia orgánica que se hunde es una importante fuente de energía para los organismos marinos en un eslabón superior de la cadena alimentaria. El equilibrio entre el carbono que se encuentra en la atmósfera y en los océanos se regula por la frecuencia de estos procesos físicos y biológicos, que puede alterarse debido a cambios en la temperatura o la química de los océanos, lo que se traduce en variaciones del equilibrio global del carbono.

El OIEA utiliza radioisótopos estables y naturales para estudiar el origen y el destino de la materia orgánica y para conocer la función de los océanos en el ciclo global del carbono. En su Laboratorio de Radioecología se mide el flujo del carbono a las profundidades oceánicas directamente, capturando el material mediante trampas de sedimentos de tipo pluviómetro, e indirectamente, mediante radionucleidos naturales (torio 234, uranio 238, polonio 210 y plomo 210) que se adhieren al material que está en proceso de hundirse hasta el fondo marino. La aplicación de estos instrumentos en diversos contextos oceánicos como las zonas de surgencia (en que afloran las aguas frías y ricas en nutrientes) y los océanos polares contribuye a determinar la magnitud de este flujo de hundimiento y evaluar su vulnerabilidad al cambio climático.