El sumidero de carbono del océano está en crisis

El océano global absorbió significativamente menos CO2 de lo previsto durante la ola de calor marina sin precedentes de 2023, según mediciones de un equipo internacional liderado por ETH Zurich.

Los océanos del mundo actúan como un importante sumidero de dióxido de carbono (CO2). Hasta la fecha, han absorbido alrededor de una cuarta parte de las emisiones atmosféricas de CO2 inducidas por el ser humano, estabilizando así el sistema climático global. Sin este sumidero, la concentración de CO2 en la atmósfera sería mucho mayor y el calentamiento global ya habría superado significativamente el límite de calentamiento de 1,5 grados. Al mismo tiempo, el océano absorbe alrededor del 90 % del calor adicional de la atmósfera.

En el año 2023, las temperaturas superficiales de los océanos del mundo aumentaron drásticamente, alcanzando niveles récord en varias regiones. El Pacífico tropical se mantuvo muy cálido debido a un fuerte fenómeno de El Niño, que invierte las corrientes en esta región oceánica, de modo que el agua superficial cálida se acumula frente a las costas de Sudamérica y el agua más fría ya no asciende desde las capas más profundas. Al mismo tiempo, el océano fuera de los trópicos también experimentó un calentamiento excepcionalmente intenso, especialmente el Atlántico Norte.

"Este repentino calentamiento del océano, alcanzando temperaturas récord, supone un reto para la investigación climática, ya que hasta la fecha no estaba claro cómo respondería el sumidero de carbono marino", afirma en un comunicado Nicolas Gruber, profesor de Física Ambiental en la ETH de Zúrich.

Un equipo internacional de investigación ha investigado por primera vez, basándose en mediciones de CO2 oceánico de una red de observación global, si las temperaturas extremas registradas hace dos años afectaron a este sumidero y, de qué manera.

En un estudio externo publicado en la revista Nature Climate Change, los investigadores muestran que, en 2023, el océano global absorbió casi mil millones de toneladas, o alrededor de un 10 % menos de CO2 de lo previsto en años anteriores. Esto corresponde a aproximadamente la mitad de las emisiones totales de CO2 de la UE, o más de 20 veces las de Suiza. "Estas no son buenas noticias", señala el autor del estudio Nicolas Gruber, profesor de Física Ambiental en ETH Zúrich, "pero el descenso es menor de lo que se temía".

De hecho, el descenso no sorprendió realmente a los investigadores. A modo de fenómeno cotidiano, Müller explica exactamente por qué: "Cuando un vaso de agua carbonatada se calienta al sol, el CO2 disuelto se libera al aire en forma de gas". Y el mismo fenómeno ocurre en el mar.

El hecho de que el océano global absorbiera menos CO2 en el año récord de calor de 2023 se debió principalmente a las altas temperaturas superficiales del mar en las regiones extratropicales del hemisferio norte, especialmente en el Atlántico Norte. "Las altas temperaturas redujeron la solubilidad del CO2, lo que provocó una desgasificación anormal de CO2 y redujo la capacidad del sumidero de carbono oceánico", como señala el bioquímico y coautor Jens Daniel Müller.

Sin embargo, que el océano absorba o libere CO2 no depende únicamente de la temperatura. Si consideramos únicamente la menor solubilidad del CO2, la desgasificación como resultado de las altas temperaturas en 2023 debería haber sido más de diez veces mayor, lo que habría provocado el colapso casi total del sumidero marino global de carbono.

El estudio, sin embargo, muestra que la disminución del sumidero fue solo moderada. Según los investigadores, esto se debe a procesos físicos y biológicos en el océano que contrarrestan la desgasificación de CO2 y refuerzan la resistencia del sumidero. Estos procesos reducen la concentración de carbono inorgánico disuelto (CID) en las capas superficiales.

En 2023, tres procesos físicos y biológicos mantuvieron el CID bajo en las capas cercanas a la superficie. En primer lugar, el propio CO2 se escapó, mientras que, en segundo lugar, una estratificación más estable de la columna de agua impidió que el agua rica en CO2 ascendiera desde las capas más profundas a la superficie. Y en tercer lugar, la bomba biológica transportó continuamente carbono orgánico a las profundidades del océano: la bomba biológica es el proceso mediante el cual los organismos fotosintéticos en las capas inundadas de luz absorben CO2 y crecen, para posteriormente morir y hundirse.

Estas tres fuerzas compensatorias -el escape de CO2, la estratificación de la columna de agua y la bomba biológica- estabilizaron el sumidero de carbono. "En consecuencia, la respuesta del océano a las temperaturas extremas de 2023 puede entenderse como el resultado de un tira y afloja permanente entre la desgasificación inducida por la temperatura y la disminución simultánea del CO2 disuelto", afirma Gruber.