El cambio climático da nuevo color al océano

Después de analizar los datos de color del océano del instrumento MODIS (Espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada) en el satélite Aqua de la NASA, investigadores dirigidos por B. B. Cael, científico principal del Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido descubrieron que gran parte del cambio se debe a que el océano se vuelve más verde.

Las comunidades de fitoplancton, organismos microscópicos fotosintetizadores, abundan en las aguas cercanas a la superficie y son fundamentales para la red alimentaria acuática y el ciclo del carbono. Este cambio en el tono del agua confirma una tendencia esperada bajo el cambio climático y señala cambios en los ecosistemas dentro del océano global, que cubre el 70 por ciento de la superficie de la Tierra.

El mapa de arriba resalta las áreas donde el color de la superficie del océano cambió entre 2002 y 2022, con tonos más oscuros de verde que representan diferencias más significativas (mayor relación señal-ruido). Por extensión, dijo Cael en un comunicado , "estos son lugares donde podemos detectar un cambio en el ecosistema oceánico en los últimos 20 años". El estudio se centró en las regiones tropicales y subtropicales, excluyendo las latitudes más altas, que están oscuras durante parte del año, y las aguas costeras, donde los datos son naturalmente muy ruidosos.

Los puntos negros en el mapa indican el área, que cubre el 12 por ciento de la superficie del océano, donde los niveles de clorofila también cambiaron durante el período de estudio. La clorofila ha sido la medida preferida por los científicos de teledetección para medir la abundancia y productividad del fitoplancton. Sin embargo, esas estimaciones utilizan sólo unos pocos colores en el espectro de luz visible. Los valores que se muestran en verde se basan en toda la gama de colores y, por lo tanto, capturan más información sobre el ecosistema en su conjunto.

Una serie temporal larga procedente de un único sensor es relativamente rara en el mundo de la teledetección. Mientras el satélite Aqua celebraba su vigésimo año en órbita en 2022, superando con creces su vida útil de seis años, Cael se preguntó qué tendencias a largo plazo podrían descubrirse en los datos. En particular, tenía curiosidad por saber qué se podría haber pasado por alto en toda la información sobre el color del océano que había recopilado. "Hay más datos codificados de los que realmente utilizamos", afirmó.

Al ampliar los datos, el equipo distinguió una tendencia del color del océano que había sido predicha por modelos climáticos, pero que se esperaba que necesitara entre 30 y 40 años de datos para detectarla utilizando estimaciones de clorofila basadas en satélites. Esto se debe a que la variabilidad natural de la clorofila es alta en relación con la tendencia del cambio climático. El nuevo método, que incorpora toda la luz visible, fue lo suficientemente sólido como para confirmar la tendencia en 20 años.

En esta etapa, es difícil decir qué cambios ecológicos exactos son responsables de los nuevos tonos. Sin embargo, postulan los autores, podrían ser el resultado de diferentes conjuntos de plancton, más partículas detríticas u otros organismos como el zooplancton. Es poco probable que los cambios de color provengan de materiales como plásticos u otros contaminantes, dijo Cael, ya que no están lo suficientemente extendidos como para registrarse a gran escala.

"Lo que sí sabemos es que en los últimos 20 años, el océano se ha estratificado más", dijo. Las aguas superficiales han absorbido el exceso de calor debido al calentamiento del clima y, como resultado, son menos propensas a mezclarse con capas más profundas y ricas en nutrientes. Este escenario favorecería al plancton adaptado a un entorno pobre en nutrientes. Las áreas de cambio de color del océano se alinean bien con donde el mar se ha vuelto más estratificado, dijo Cael, pero no existe tal superposición con los cambios de temperatura de la superficie del mar.

Es posible que pronto haya más información sobre los ecosistemas acuáticos de la Tierra en camino. El satélite PACE (Plancton, Aerosol, Nube, Ecosistema oceánico) de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para 2024, devolverá observaciones con una resolución de color más fina. Los nuevos datos permitirán a los investigadores inferir más información sobre la ecología oceánica, como la diversidad de especies de fitoplancton y las tasas de crecimiento del fitoplancton.