Asesora científica: Dra. Laura Farías / Edición: equipo Cápsula Climática
Los gases de efecto invernadero (GEI) se encuentran de manera natural en nuestra atmósfera, entre ellos vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano (CH4), ozono (O3), clorofluorocarbonos (CFC) 11 y 12, y otros. Cuando los rayos del sol atraviesan la atmósfera y llegan a la Tierra, ésta se calienta y emite energía infrarroja o térmica. Los GEI absorben parte de esta energía y la irradian en todas direcciones, produciendo el efecto invernadero, que es un proceso natural y que ha otorgado una temperatura estable a la Tierra, permitiendo la evolución de la vida. Sin embargo, si la concentración de GEI aumenta, por ejemplo, por acción humana, más energía infrarroja (calor) queda retenida, produciendo un aumento de la temperatura terrestre.
Dentro de los GEI, el CO2 es el más abundante y permanece en la atmósfera por decenas de años, siendo responsable del 65% del desbalance de energía en el planeta. El océano cumple un rol de importancia en la captura del CO2 desde la atmósfera, ayudando a mitigar el cambio climático. Esta captura se hace desde de la capa superficial del mar y, por distintos mecanismos, el CO2 es transformado en carbono orgánico o carbonato de calcio, almacenándose en aguas profundas y en los sedimentos marinos, proceso que lleva cientos y miles de años, impidiendo que el CO2 regrese a la atmósfera.
Pero ¿todo el océano captura CO2?
La respuesta es no. El océano tiene un comportamiento heterogéneo; por ejemplo, puede capturar CO2, pero emitir CH4, o emitir ambos al mismo tiempo. La cantidad que se captura o se libera es el resultado de la diferencia de concentración entre la atmósfera y la capa superficial del océano. Existen zonas del mar donde la concentración de CO2 es mayor en el agua superficial que en la atmósfera, por lo que, en esos lugares, el CO2 se libera.
Esto ocurre en zonas donde se observa el proceso de surgencia (en el que el viento mueve las capas superficiales del mar, permitiendo que masas de agua fría de las profundidades, ricas en nutrientes y gases, suban a la superficie), como en el Pacífico ecuatorial, y las costas de Chile y Perú, siendo emisores naturales de CO2, CH4 y N2O a la atmósfera. Es decir, aquí el océano se “desgasifica”. Por tanto, las costas chilenas son fuentes de GEI (e.g., Florez-Leiva et al., 2013; Farías et al., 2015; Farías et al., 2017; Torres et al., 2011).
¿Qué nos depara el futuro?
La cantidad de gas que se puede intercambiar y disolver en el agua depende de la concentración que tenga el gas en la atmósfera, su solubilidad y el viento. La solubilidad depende de la temperatura, a más temperatura menos gas disuelto y a más viento más intercambio. La cantidad de GEI que el océano intercambie con la atmósfera dependerá de una combinación de todos esos factores.
Si el CO2 sigue aumentando en la atmosfera y la temperatura de la superficie del océano no cambia sustancialmente, el CO2 presente en las capas superiores y profundas del océano producirá disminución sostenida del pH, o sea, la acidificación incrementará.
Para el caso de las costas de Chile, donde se espera un incremento de vientos favorables a la surgencia y con ello un enfriamiento de las aguas, habría mayor emisión de GEI (Aguirre et al., 2018), pero el futuro es incierto, pues los océanos tardan varios siglos en absorber y mezclar el CO2 adicional hasta alcanzar un nuevo equilibrio.
Referencias
Aguirre, C., García-Loyola, S., Testa, G., Silva, D. and Farías, L. 2018. Insight into anthropogenic forcing on coastal upwelling off south-central Chile. Elem Sci Anth, 6(1): 59.
Ficha resumen en español: http://www.cr2.cl/una-mirada-al-forzamiento-antropogenico-de-la-surgencia-costera-en-el-centro-sur-de-chile/
Farías, L., Sanzana, K., Sanhueza, S. and Yevenes, M. 2017. Dissolved Methane Distribution in the Reloncaví Fjord and Adjacent Marine System During Austral Winter (41°–43° S). Estuaries and Coasts 40(6):1592-1606
Farías, L., Besoain, V. and García-Loyola, S. 2015. Presence of nitrous oxide hotspots in the coastal upwelling area off central Chile: an analysis of temporal variability based on ten years of a biogeochemical time series. Environmental Research Letter 10(4): 044017
Florez-Leiva, L., Damm, E. and Farías, L. 2013. Methane production induced by dimethylsulfide in Surface wáter of an upwelling ecosystem. Progress in Oceanography 112-113: 38-48
Torres, R., Pantoja, S., Harada, N., González, E., Daneri, G., Frandopulos, M., Rutllant, J., Duarte, C., Rúiz-Halpern, S., Mayol, E. and Fukasawa, M. 2011. Air‐sea CO2 fluxes along the coast of Chile: From CO2 outgassing in central northern 23 upwelling waters to CO2 uptake in southern Patagonian fjords. Journal of Geophysical Research 116: C09006
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