El cambio climático y los ecosistemas en el océano Ártico

Las regiones polares juegan un papel fundamental en muchos sistemas de la tierra y, globalmente, los climas polares son importantes porque ayudan a mantener la circulación tanto de la atmósfera como de los océanos y, por tanto, la temperatura global. Desde el punto de vista de la ecología, las regiones polares proporcionan hábitats a especies terrestres y marinas extremadamente especializadas. Además, socioeconómicamente, los océanos polares proporcionan áreas muy productivas sobre las cuales se mantienen las pesquerías mundiales. En el último siglo, las emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero de origen antropogénico han provocado un incremento de la temperatura media de la Tierra de 0.8 grados centígrados, según el último Informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de Naciones Unidas, y seguirá aumentando durante al menos un siglo cada vez más rápidamente si no se hace nada para contener las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera.

Desde hace tiempo se sabe que las regiones polares están resultando afectadas por el calentamiento global más rápidamente que las regiones templadas. En el Ártico, desde 1880, se ha reducido la extensión del hielo en verano en más de la mitad y las predicciones del IPCC apuntan a que a partir de 2030 la región estará completamente libre de hielo en dicha estación. Esta pérdida rápida de hielo en verano en el Ártico va en detrimento de muchos organismos, terrestres y marinos, que dependen de la cubierta de hielo para alimentarse cada verano. La pérdida de capa helada provocará también un cambio profundo en la cantidad de luz que llega al agua así como turbulencias y alteración de propiedades, lo que afectará directamente al metabolismo de las comunidades pelágicas de plancton. La temperatura en el Ártico está aumentado 0.4 grados centígrados por década y, según las predicciones, el calentamiento será de 9 grados a finales de siglo. Esto significa un calentamiento más rápido que el que se registrará en cualquier otra región y es debido al declive rápido de la capa de hielo que refleja la luz del sol. Debido a estos cambios acelerados, es urgente investigar los efectos que el calentamiento global está teniendo ya en el metabolismo de las comunidades árticas. Los cambios que afectan a los ecosistemas árticos no van a suceder linealmente, igual que no ha sido lineal la reducción del hielo debido a muchos mecanismos de retroalimentación implicados. Los cambios de los ecosistemas pueden ser abruptos y provocar una reorganización completa de los procesos en los ecosistemas que pueden ser irreversibles, lo que se denomina normalmente un cambio de régimen. Este concepto es la base del proyecto de investigación de cambios bruscos en el Ártico (ATP, en sus siglas en inglés). El calentamiento del ártico puede permitir la invasión de especies no polares, que son potencialmente capaces de reestructurar toda la red alimenticia y competir con los organismos endémicos del Ártico. También se ha predicho que el aumento de luz puede jugar un papel alterando la producción primaria y cambiando los equilibrios de producción y respiración de los organismos. Es importante, por tanto, intentar predecir cualquier cambio de régimen en esta área antes de que suceda, porque probablemente será imposible devolver el sistema a su estado original. Las comunidades de plancton se clasifican como ‘fuente’ o como ‘sumidero’ de dióxido de carbono en función de la actividad de producción o de respiración de los organismos. La producción de una comunidad de plancton se refiere al consumo de nutrientes con emisión de oxígeno, mientras que la respiración significa consumo de oxígeno producción de dióxido de carbono. Si las comunidades están produciendo más oxígeno del que consumen, el resultado neto se denomina autotrófico, o ‘sumidero’. Si la comunidad consume más oxígeno del que produce, se llama heterotrófica, y por tanto será una comunidad ‘fuente’ de dióxido de carbono. En esta primera campaña del proyecto ATP estamos midiendo las tasas metabólicas de comunidades planctónicas pelágicas en diferentes masas de agua para evaluar la tasa de producción y la de respiración, así como la relación entre ambas, para descubrir si estas comunidades son netamente autotróficas o heterotróficas. Estas tasas se pueden comparar luego con mediciones tomadas en el verano de 2007 y de 2008. Tras esta campaña, realizaremos un experimento en la Universidad Central de Svalbard (UNIS), en Longyearbyen (Noruega) para evaluar la respuesta metabólica del plancton a un incremento de la temperatura de 0 a 9 grados centígrados, prestando especial atención a cualquier umbral de calentamiento o cambio abrupto que pueda ocurrir. Al determinar el efecto del cambio climático en estos principales procesos de los ecosistemas, podemos predecir mejor cualquier cambio de régimen que pueda ocurir en el futuro, dañado para siempre en el sistema ártico.

Johnna Holding, bióloga del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados del CSIC-UIB

A 1.452 kilómetros del Polo Norte y a 16.252 de la Antártida

En el fiordo de Hornsund, junto a un glaciar volcado al mar, hay una estación polar polaca, dedicada a la ciencia, especialmente la geofísica. Está permanentemente habitada, con inviernos de tres meses de oscuridad permanente y temperaturas de hasta 39,6 grados centígrados bajo cero. Los 11 miembros de la base, que llevan un año en Hornsund y están a punto de acabar su estancia, han recibido hoy a los integrantes de la campaña oceanográfica del buque Jan Mayen. El recibimiento no ha podido ser más caluroso en ese lugar, exactamente a 1.452 kilómetros del polo Norte y 16.252 kilómetros de la Antártida (más exactamente de la base polaca situada en la península Antártica, no lejos de la base española allí).

El desembarco desde el Jan Mayen ha comenzado poco antes de las 10 de la mañana, con sol radiante, en lanchas neumáticas y todos pertrechados con trajes de supervivencia en frío, hasta una playa pedregosa cercana a las instalaciones polacas. En la base polar, su director Marek Szymocha ha dado la bienvenida a los visitantes, con un desayuno preparado meticulosamente, incluidos dulces típicos polacos cocinados la noche anterior.

La base polar polaca en el sur de esta isla de Spitsbrgen, la mayor del archipiélago Svalbard, fue creada en 1957, en ocasión del Año Geofísico Internacional, y se mantuvo como estación científica de verano hasta 1978, cuando se reconstruyó para convertirla en una base permanente, ha explicado Szymocha. Desde entonces, siempre esta habitada, con turnos de residentes de un año y recibiendo a numerosos científicos internacionales (hasta 40), sobre todo en verano. La zona es un parque nacional donde las visitas están limitadas por el efecto que el exceso de gente puede tener en la naturaleza virgen. La estación es uno de los seis buques insignia europeo de biodiversidad, han explicado los científicos residentes. El archipiélago de Svalbard es territorio internacional regulado por Naciones Unidas, bajo bandera de Noruega.

Los confortables edificios de la base albergan ocho laboratorios, pero gran parte del trabajo se realiza fuera, en el privilegiado entorno. A menos de dos kilómetros hay un impresionante glaciar de 16 kilómetros de largo que se asoma al mar. Matgorzaia Blaszczyk Tychi va una vez por semana desde la base para tomar mediciones del glaciar, que está reduciéndose una media de 40 metros cada año desde hace un siglo. Ella reconoce que estar aquí un año es un poco aburrido a veces, pero que cada estación es diferente en este rincón del Ártico y, aunque ahora acaba su año de estancia en la base, espera volver.

“En los últimos 20 años, la reducción de los glaciares es muy rápida”, dice Szymocha. Además de glaciología, en la base polaca se realizan investigaciones de geomagnetismo, sismología, estudios atmosféricos, meteorología, biología, ecología y geología. Su posición estratégica entre el Ártico eurasiático y americano, hace que el lugar sea muy apropiado para investigar fenómenos geofísicos, la estructura de la litosfera terrestre, procesos geofísicos e incluso fenómenos de física extraterrestre como la transferencia de energía entre el viento solar y la magnetosfera terrestre. Durante el invierno, la base polaca permanece aislada, desde diciembre, que llegan las últimas provisiones, hasta marzo, y sólo en caso de extrema necesidad puede acercarse un helicóptero o motos de nieve. En verano, la bahía está abierta a la navegación, hay luz permanente y el record de temperatura máxima registrada es 13,4 grados centígrados. Slawek Kwasniewski, uno de los científicos especializado en zooplancton a bordo del Jan Mayen, pasó un año en base polar de Hornsund, en 1981. Desde entonces ha regresado otras veces para períodos más cortos, y hoy ha sido el guía privilegiado de sus colegas del proyecto de investigación cambios bruscos en el Ártico -de la UE con ayuda financiera de la Fundación BBVA-.

A 400 metros de los edificios de la base hay una antigua cabaña de cazadores junto al mar. La frágil tundra, helada en invierno, esta llena de flores minúsculas y en el paseo no se puede abandonar el camino ya pisado. La cabaña, igual que otras en la zona, era utilizada para vigilar las trampas de osos polares y de zorros que ponían los cazadores, ha explicado Kwasniewski. En las trampas de los osos se pone un trozo de carne -de foca, por ejemplo- atada con una cuerda al gatillo de un arma de fuego de manera que se dispara automáticamente cuando el oso muerde el cebo. Las de los zorros están hecha con un tablón y piedras sujetas por dos palos y un cebo; cuando el animal lo agarra, el tablón lo aplasta y así no se estropea la valiosa piel. La caza (con licencia) está prohibida ahora en el parque nacional, pero no en otros lugares de la isla de Spitsbergen.

Este año, se han avistado 98 osos polares en los alrededores de la base polaca, ha contado Szymocha, tras consultar el registro que llevan de los animales. Por supuesto, es obligatorio salir al exterior con al menos un rifle por grupo como última medida de protección frente a estos agresivos y peligrosos animales, y disuasorias pistolas de fogueo. Pero el peligro no se limita a los osos. También hay pájaros agresivos en Spitsbergen. “Son los ‘artic tern’, que tienen crías en esta época y protegen sus nidos”, comenta Helge Helgesen, uno de los experimentados miembros de la tripulación del ‘Jan Mayen’, mientras se protege la cabeza con dos piedras picudas. La medida no es ninguna exageración: los pájaros se lanzan y han picotear y llegan a picar las piedras de protección, así que al menos hay que pasear con las manos en la cabeza. Además, sus picos son duros, advierten los polacos de la base. Desde luego son pájaros muy peculiares: “Pasan aquí el verano y luego viajan cada año a la Antártida, a pasar el verano allí, así que viven casi siempre con día constante, pero recorren más de 24.000 kilómetros de ida y vuelta”, dice Helgesen.

Jaume Satorra

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