El Atlántico Norte recibirá cada vez menos nutrientes al debilitarse la Corriente del Golfo

El calentamiento global puede provocar una disminución de los nutrientes y la actividad biológica en el Atlántico Norte debido a un debilitamiento de la circulación oceánica, lo cual amenaza con tener graves respercusiones sobre los recursos pesqueros y la biodiversidad.

Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia (EEUU) han investigado cómo el debilitamiento que sufrió en tiempos prehistóricos la Corriente del Golfo provocó una disminución de los nutrientes del océano y efectos negativos en la vida oceánica del Atlántico Norte.

El océano Atlántico Norte es un centro de actividad biológica, debido en gran parte a la Corriente del Golfo, que suministra una rica corriente de nutrientes. Hasta ahora, la teoría de que un debilitamiento en la corriente supondría una reducción de nutrientes solo había sido respaldada por modelos informáticos.

Ahora, al estudiar los sedimentos enterrados en el origen de la Corriente del Golfo, el equipo ha llevado a cabo una investigación, la primera de su tipo, sobre el impacto de un declive similar inducido por el clima hace casi 13.000 años, cuando la Tierra salió de la última edad de hielo. Los resultados se publican en Science.

"La investigación pone a prueba un concepto que hasta ahora solo se había explorado en teoría y modelos", dice en un comunicado el profesor de la Escuela de Ciencias Atmosféricas de la Tierra en Georgia Tech y autor principal del estudio, Jean Lynch-Stieglitz. "La circulación de retorno del Atlántico a gran escala proporciona los nutrientes que sustentan la productividad biológica en el Atlántico Norte".

Seguirá debilitándose en el próximo siglo

Dado que se espera que la corriente siga debilitándose durante el próximo siglo como resultado de las emisiones de gases de efecto invernadero, los investigadores anticipan que el Atlántico Norte recibirá cada vez menos nutrientes.

"Este concepto tiene implicaciones en el mundo real para la salud futura de los océanos y las pesquerías", explica Lynch-Stieglitz. Los impactos van desde una disminución de las poblaciones de peces hasta un posible impacto en la cantidad de CO2 que el océano puede absorber.

"Los dramáticos cambios climáticos que la Tierra ha experimentado en el pasado pueden ayudarnos a comprender qué partes del sistema terrestre son vulnerables al cambio y ayudarnos a evaluar ideas sobre los impactos del cambio climático en curso", añade.

Concentración de oxígeno en el agua

El equipo estudió el Dryas más joven, un período de tiempo durante la transición de la última edad de hielo cuando hubo un debilitamiento de la circulación atlántica. Al examinar cómo cambió el flujo de nutrientes cuando la circulación se debilitó en el pasado, los investigadores esperaban comprender mejor qué podemos esperar del calentamiento actual de los océanos.

Sin embargo, el equipo no partió inicialmente con este objetivo en mente. En realidad, Eric Blackmon, entonces estudiante en el laboratorio de Lynch-Stieglitz, estaba interesado en investigar la desaparición de una especie de plancton del Océano Atlántico Norte durante la última edad de hielo.

"El resultado de este estudio fue desconcertante", recuerda Lynch-Stieglitz. El equipo decidió emplear una técnica poco utilizada para comprender mejor los resultados. El método de reconstrucción de la concentración de oxígeno en el agua de mar produjo un registro inusualmente claro de cómo la concentración de oxígeno en el agua de mar había cambiado a lo largo del tiempo. 

"Nuestro equipo se dio cuenta de que, cuando se combinaba con una reconstrucción anterior de la química del agua de mar, la técnica proporcionaba información clave sobre la historia y los mecanismos del suministro de nutrientes al Océano Atlántico Norte", determina Lynch-Stieglitz.

Una historia ambiental

Con esta nueva técnica, el equipo analizó capas de sedimentos en el Estrecho de Florida, un estrecho paso entre los Cayos de Florida y Cuba, donde se encuentran el Golfo de México y el Océano Atlántico. Al extraer muestras de estas capas y tomar una muestra cilíndrica, "las capas de sedimentos acumulados proporcionan una historia ambiental en el sitio", asevera Lynch-Stieglitz.

En este caso, “observamos cómo cambiaban con el tiempo las conchas de organismos unicelulares llamados foraminíferos ”. Debido a que los foraminíferos viven en el fondo del océano, sus caparazones se acumulan dentro de cada capa de sedimento, preservando importantes firmas químicas que pueden usarse para reconstruir la química del océano en el que residían.

"Es bastante sorprendente que la química oceánica del pasado pueda reconstruirse con tanto detalle utilizando conchas diminutas y hermosas", destaca Lynch-Stieglitz.

Se redujo la circulación oceánica y el flujo de nutrientes

La investigación demostró que durante el Dryas Reciente, a medida que la circulación oceánica se debilitaba, los nutrientes en la Corriente del Golfo disminuyeron y la cantidad de oxígeno en el Estrecho de Florida aumentó. El equipo también descubrió que a medida que disminuía el flujo de nutrientes, también disminuía la cantidad de productividad biológica en el Atlántico Norte.

"El estudio representa un avance importante del indicador basado en isótopos de carbono para las concentraciones pasadas de oxígeno", dice Lynch-Stieglitz. "El registro es muy claro, y la magnitud y el momento de los cambios en el oxígeno disuelto se reflejan en un grado sorprendente en la reconstrucción del fosfato", agrega.

Algo más que el clima

Más allá de estos hallazgos sobre cómo funciona el océano, el estudio de los foraminíferos realizado por el equipo también proporciona nuevas formas de comprender cómo circulan los nutrientes alrededor del océano y cómo investigamos esto. Estas ventanas a cómo cambiaron los océanos de la Tierra en el pasado proporcionan una herramienta fundamental para probar modelos, lo que nos permite predecir mejor cómo nuestros océanos y los recursos que proporcionan pueden responder al cambio climático en el futuro.

"Los cambios físicos en el sistema terrestre pueden tener cambios profundos en la vida en el océano e impactos de gran alcance", señala Lynch-Stieglitz. "El cambio climático es algo más que el clima", concluye.

Estudio de referencia: https://cos.gatech.edu/news/weaker-ocean-currents-lead-decline-nutrients-north-atlantic-ocean-life-during-prehistoric

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