El equipo de investigación dirigido por el CIRES-CU-NOAA recopila el conjunto de datos sobre el carbono más denso en las aguas antárticas
Desde 2002, el Océano Austral ha estado eliminando más del gas de efecto invernadero dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, según dos nuevos estudios. Estos estudios, que se publican hoy en las revistas Cartas de Investigación Geofísica (GRL) y CienciaEn el estudio de la Tierra, se utilizan millones de observaciones realizadas desde barcos y diversas técnicas de análisis de datos para concluir que el Océano Austral ha absorbido cada vez más CO2 durante los últimos 13 años. Esto se produce después de una década, desde principios de los años 90 hasta la década del 2000, en la que la evidencia sugirió que el sumidero de CO2 del Océano Austral se estaba debilitando.
Los océanos del mundo son un importante sumidero de CO2 liberado por el hombre, absorbiendo casi un cuarto del total de las emisiones de CO2 cada año. De todas las regiones oceánicas, el Océano Austral, debajo del paralelo 35 sur, juega un papel particularmente vital. "Aunque sólo comprende el 26 por ciento de la superficie total de los océanos, el Océano Austral ha absorbido casi el 40 por ciento de todo el CO2 antropogénico que han absorbido los océanos mundiales hasta el presente", dice David Munro, científico del Instituto de Investigación Ártica y Alpina (INSTAAR) de la Universidad de Colorado en Boulder (CU-Boulder) y autor del documento GRL, que también incluye a investigadores del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales (CIRES) en CU-Boulder, el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR).
El documento GRL se centra en una región del Océano Austral que se extiende desde la punta de América del Sur hasta la punta de la Península Antártica (véase la figura 1). "El Pasaje de Drake es la parte más ventosa y áspera del Océano Austral", dice Colm Sweeney, investigador principal del estudio del Pasaje de Drake, coautor de los documentos del GRL y de Ciencia, y científico del CIRES que trabaja en el Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre de la NOAA (ESRL). "El elemento crítico de este estudio es que fuimos capaces de mantener las mediciones en este duro entorno tanto tiempo como lo hemos hecho, tanto en verano como en invierno, en cada año de los últimos 13 años. Este conjunto de datos de mediciones de carbono oceánico es la serie temporal en curso más densa del Océano Austral".
El equipo fue capaz de tomar estas mediciones a largo plazo con los instrumentos de la nave de suministros para la investigación antártica Laurence M. Gould. Gould, apoyado por la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF), que realiza cerca de 20 cruces del Pasaje de Drake cada año, transportando personas y suministros hacia y desde las estaciones de investigación antártica (ver Figura 1). Durante más de 13 años, ha tomado medidas químicas de la atmósfera y la superficie del océano a lo largo del camino.
Analizando más de un millón de observaciones de la superficie del océano, los investigadores podrían descubrir sutiles diferencias entre las tendencias del CO2 en la superficie del océano y la atmósfera que sugieren un fortalecimiento del sumidero de carbono. Este cambio es más pronunciado en la mitad sur del Pasaje de Drake durante el invierno (ver Figura 2). Aunque los investigadores no están seguros del mecanismo exacto que impulsa estos cambios, "es probable que la mezcla del invierno con aguas profundas que no han tenido contacto con la atmósfera durante varios cientos de años juegue un papel importante", dice Munro.
El artículo de Science, dirigido por Peter Landschützer en el ETH de Zurich, tiene una visión más amplia del Océano Austral. Este estudio utiliza dos métodos innovadores para analizar un conjunto de datos de CO2 de aguas superficiales que abarca casi tres décadas y cubre todas las aguas por debajo del paralelo 35 sur. Estos datos -incluyendo los datos de Sweeney y Munro del Pasaje de Drake- también muestran que el CO2 de las aguas superficiales está aumentando más lentamente que el CO2 atmosférico, una señal de que el Océano Austral en su conjunto está eliminando el carbono de la atmósfera de manera más eficiente. Estos resultados contrastan con los hallazgos anteriores que mostraban que el sumidero de CO2 del Océano Austral estaba estancado o debilitándose desde principios de la década de 1990 hasta principios de la de 2000.
Además de las mediciones del Pasaje de Drake, el documento de Ciencia utiliza conjuntos de datos que representan una importante colaboración internacional, incluyendo el muestreo de CO2 del Programa de la Nave de Oportunidades de la NOAA. Este programa, dirigido por Rik Wanninkhof del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico (AOML) de la NOAA, que también es coautor del documento de Science, es la mayor operación coordinada de muestreo de CO2 del mundo. A pesar de todos estos esfuerzos, el Océano Austral sigue sin ser muestreado. "Dada la importancia del Océano Austral para el papel de los océanos globales en la absorción del CO2 atmosférico, estos estudios sugieren que debemos continuar expandiendo nuestras mediciones en esta parte del mundo a pesar del desafiante entorno", dice Sweeney.
Este estudio fue financiado principalmente por la NSF y la Oficina del Programa Climático de la NOAA.
Los autores de "Evidencias recientes de un fortalecimiento del sumidero de CO2 en el Océano Austral a partir de las mediciones del sistema de carbonato en el Pasaje de Drake (2002-2015)", son: David Munro (CU Boulder, INSTAAR y el Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas (ATOC), Nicole Lovenduski (CU Boulder, INSTAAR y ATOC), Taro Takahashi (Observatorio Terrestre de Lamont-Doherty), Britton Stephens (Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas), Timothy Newberger (CIRES y NOAA), y Colm Sweeney (CIRES y NOAA ESRL Global Monitoring Division).
CIRES es una asociación de la NOAA y CU-Boulder.
Publicado originalmente por el Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Colorado Boulder, 2015