"La comunidad científica siempre pensó que el impacto de la contaminación del aire se siente en las cercanías de donde se deposita", dice Athanasios Nenes. "Este estudio muestra que el hierro puede circular a través del océano y afectar ecosistemas a miles de kilómetros de distancia".
Según una investigación reciente, la contaminación del aire que se deriva del este de Asia sobre el océano más grande del mundo ha desencadenado una reacción en cadena que contribuyó a que los niveles de oxígeno cayeran en aguas tropicales a miles de kilómetros de distancia.
"Hay una creciente conciencia de que los niveles de oxígeno en el océano pueden estar cambiando con el tiempo", dice Taka Ito, profesora asociada del Instituto de Tecnología de Georgia. “Una de las razones es el calentamiento del ambiente: el agua caliente retiene menos gas. Pero en el Pacífico tropical, el nivel de oxígeno ha estado cayendo a un ritmo mucho más rápido de lo que el cambio de temperatura puede explicar ".
Un mapa que muestra cómo la contaminación del aire que deposita el hierro en el Océano Pacífico norte puede viajar miles de kilómetros de distancia. (Crédito: Georgia Tech)En el informe, los investigadores describen cómo la contaminación del aire de las actividades industriales elevó los niveles de hierro y nitrógeno, nutrientes clave para la vida marina, en el océano frente a las costas del este de Asia. Las corrientes oceánicas luego llevaron los nutrientes a las regiones tropicales, donde fueron consumidas por el fitoplancton de fotosíntesis.
Pero mientras que el fitoplancton tropical pudo haber liberado más oxígeno a la atmósfera, su consumo del exceso de nutrientes tuvo un efecto negativo en los niveles de oxígeno disuelto más profundos en el océano.
"Si tienes más fotosíntesis activa en la superficie, produce más materia orgánica, y parte de eso se hunde", dice Ito. “Y a medida que se hunde, hay bacterias que consumen esa materia orgánica. Como nosotros respirando oxígeno y exhalando CO2"Las bacterias consumen oxígeno en el océano subsuperficial y hay una tendencia a agotar más oxígeno".
Ese proceso se desarrolla en todo el Pacífico, pero los efectos son más pronunciados en las áreas tropicales, donde el oxígeno disuelto ya es bajo.
Disminuyendo desde los 1970s
Athanasios Nenes, un profesor de Georgia Tech que trabajó con Ito en el estudio, dice que la investigación es la primera en describir cuán lejos puede llegar el impacto de la actividad industrial humana.
"La comunidad científica siempre pensó que el impacto de la contaminación del aire se siente cerca de donde se deposita", dice Nenes. "Este estudio muestra que el hierro puede circular a través del océano y afectar a los ecosistemas a miles de kilómetros de distancia".
Si bien se han acumulado pruebas de que el cambio climático global puede tener un impacto en los niveles futuros de oxígeno, Ito y Nenes fueron incitados a buscar una explicación de por qué los niveles de oxígeno en los trópicos habían estado disminuyendo desde los 1970.
Para comprender cómo funcionó el proceso, los investigadores desarrollaron un modelo que combina química atmosférica, ciclos biogeoquímicos y circulación oceánica. Su modelo describe cómo el polvo contaminado y rico en hierro que se asienta sobre el Pacífico norte se transporta por las corrientes oceánicas hacia el este, hacia América del Norte, hacia la costa y luego hacia el oeste a lo largo del ecuador.
En su modelo, los investigadores explicaron otros factores que también pueden afectar los niveles de oxígeno, como la temperatura del agua y la variabilidad de la corriente oceánica.
Ya sea debido al calentamiento de las aguas marinas o al aumento de la contaminación por hierro, las implicaciones del crecimiento de las zonas con un mínimo de oxígeno son importantes para la vida marina.
"Muchos organismos vivos dependen del oxígeno que se disuelve en el agua de mar", dice Ito. "Entonces, si se reduce lo suficiente, puede causar problemas y podría cambiar los hábitats de los organismos marinos".
No es fácil de reemplazar
Ocasionalmente, las aguas de áreas con poco oxígeno se hinchan en las aguas costeras, matando o desplazando poblaciones de peces, cangrejos y muchos otros organismos. Esos "eventos hipóxicos" pueden volverse más frecuentes a medida que crecen las zonas de oxígeno mínimo, agrega.
La creciente actividad del fitoplancton es una espada de doble filo, según Ito.
"El fitoplancton es una parte esencial del océano vivo", dice. “Sirve como la base de la cadena alimenticia y absorbe el dióxido de carbono atmosférico. Pero si la contaminación continúa suministrando exceso de nutrientes, el proceso de descomposición agota el oxígeno de las aguas más profundas, y este oxígeno profundo no se reemplaza fácilmente ".
El estudio también amplía la comprensión del polvo como un transportador de la contaminación, dice Nenes.
"El polvo siempre ha atraído mucho interés debido a su impacto en la salud de las personas", dice Nenes. “Este es realmente el primer estudio que muestra que el polvo puede tener un gran impacto en la salud de los océanos de una manera que nunca antes hemos entendido. Simplemente plantea la necesidad de comprender lo que estamos haciendo con los ecosistemas marinos que alimentan a las poblaciones de todo el mundo ".
El estudio, publicado en Nature Geoscience, fue patrocinado por la National Science Foundation, una Cátedra Académica de Georgia Power Faculty y una Beca de Facultad Cullen-Peck.
Fuente: Georgia Tech
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