En el 2011, investigadores observaron algo que debería ser imposible, una floración masiva de fitoplancton creciendo bajo el hielo del Mar Ártico en condiciones que deberían haber sido demasiado oscuras para cualquier cosa que requiera la fotosíntesis para sobrevivir. Así que, ¿cómo fue posible esta floración?
Estanques derretidos en la superficie del hielo del Ártico. Crédito: NASA
Utilizando modelos matemáticos, investigadores de Harvard John A. Paulson escuela de la ingeniería y Ciencias aplicadas (SEAS) encontró que el adelgazamiento del hielo del Mar Ártico puede ser responsable de estas flores y más flores en el futuro, potencialmente causando interrupciones importantes en la cadena alimentaria ártica.
La investigación se describe en Science Advances y es una colaboración entre investigadores de mares, la Universidad de Oxford y la Universidad de Reading.
El fitoplancton es la base de toda la comida ártica. Cada verano, cuando se retira el hielo del mar, la luz del sol golpea el agua y desencadena una floración masiva del plancton. Estas plumas atraen peces, que atraen a depredadores más grandes y provee alimento para las comunidades indígenas que viven en el Ártico.
El fitoplancton no debería ser capaz de crecer bajo el hielo porque el hielo refleja más la luz del sol de nuevo en el espacio, bloqueándolo de alcanzar el agua abajo.
Pero en las últimas décadas, el hielo en el Ártico se ha vuelto más oscuro y más fino debido al calentamiento de las temperaturas, permitiendo que más luz del sol penetre en el agua debajo. Grandes y oscuras piscinas de agua en la superficie del hielo, conocidas como charcas de fusión han aumentado, disminuyendo la reflectividad del hielo. El hielo que queda congelado es fino y cada vez más fino.
Áreas del Océano Ártico capaces de permitir floraciones de fitoplancton bajo hielo marino en julio. Crédito: Christopher Horvat.
"Nuestra gran pregunta fue ¿cuánta luz solar se transmite a través del hielo del mar, tanto en función del espesor, que ha ido disminuyendo, y el porcentaje de estanque de fusión, que ha ido en aumento?", dijo Chris Horvat, primer autor del libro y estudiante de postgrado en matemáticas en mares aplicadas. "Lo que encontramos fue que pasamos de un estado donde no había ningún potencial para las floraciones de plancton a enormes regiones del Ártico que están susceptibles a estos tipos de crecimiento."
La modelación matemática del equipo encontró que mientras los estanques de derretimiento contribuyen a condiciones para las floraciones, el culpable mayor es el espesor de hielo.
Hace veinte años, unos 3 a 4 por ciento del hielo del Mar Ártico era lo suficientemente delgado como para permitir que grandes colonias de plancton florecieran por debajo. Hoy en día, los investigadores encontraron que casi el 30 por ciento del océano Ártico cubierto de hielo permite floraciones en los meses de verano.
"La disminución del medidor de espesor de hielo del mar en el Ártico en los últimos 30 años ha cambiado dramáticamente la ecología en el área," dijo Horvat. "De repente, toda nuestra idea acerca de cómo funciona este ecosistema es diferente. La Fundación de la cadena alimentaria ártica está ahora creciendo en una época diferente y en lugares menos accesibles a los animales que necesitan oxígeno."
Los investigadores esperan que su modelo será útil para la planificación de futuras expediciones para observar estas floraciones y medir el impacto que tendrá este cambio en los ecosistemas.
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