La acidificación de los océanos: causas y efectos

coralesCorales ‘blanqueados’ efecto de la acidificación oceánica

Rafael Aparicio Torinos

La acidificación de los océanos es un proceso que hace que disminuya el nivel de pH de los mismos, es decir, que aumente la concentración de iones H+ disueltos en el agua.

El pH de las aguas en general y del océano en particular no es constante ni en el tiempo ni en el espacio y se ve afectado por varias variables naturales, encontrándose en un equilibrio dinámico. Algunas de esas variables son la temperatura del agua y la concentración de CO2 en la atmósfera. La acidez del océano está por tanto relacionada con el ciclo del carbono, uno de los susbsitemas más importantes de la biosfera.

Actualmente se está observando una rápida acidificación en los océanos del mundo debida según se cree a las actividades humanas desde la revolución industrial y relacionada con la emisión de gases de efecto invernadero. Desde que se tienen registros, antes de la revolución industrial (s.XVIII) hasta la fecha, el pH marino ha pasado de 8,179 a 8,104. Puede parecer un cambio pequeño pero hay que tener en cuenta que el pH es una escala logarítmica y ese cambio supone un aumento del 30% de la concentración media de protones en el agua marina.

clip_image002Cambio en el pH del agua oceánica superficial desde el s.XVIII hasta los noventa

Por otra parte debe siempre considerarse la velocidad del cambio. Aunque dos o tres siglos nos parezcan muchísimo tiempo desde nuestro punto de vista humano, en una escala geológica, que es en la que se desarrollan este tipo de alteraciones globales, un cambio así suponen una alteración muy busca del parámetro estudiado.

¿Qué causa la acidificación de los océanos?

La causa de la presente acidificación de las aguas es uno de los efectos del aumento de emisiones de gases de efecto invernadero, concretamente, del CO2. De forma natural y como parte del ciclo del carbono, el océano actúa como sumidero para torno al 25-30% del CO2. Este efecto es a priori positivo ya que reduce la intensidad del cambio climático, pero parece que nada sale gratis en la naturaleza. El dióxido de Carbono se disuelve en el océano y provoca un aumento de la acidez del mismo al combinarse con agua para formar ácido carbónico que se ioniza parcialmente en protones e iones bicarbonato.

CO2(g) + H2O (l) → H2CO3 (aq) → HCO3(aq) + H+(aq)

De hecho la acidez de agua marina es determinada en buena medida por la concentración de CO2 disuelta en la misma. Dado que la concentración de este gas en el agua depende en buena medida de la concentración del mismo en la atmósfera, se deduce que el aumento (antropogénico o de otra causa) de la concentración de CO2 atmosférico causará un aumento de la concentración de CO2 en el agua y por tanto una disminución del pH de la misma.

clip_image002[5]Esquema simplificado de la parte oceánica del ciclo del carbono

Ha habido episodios previos de acidificación oceánica en el pasado. Por ejemplo en el PETM o máximo térmico del Paleoceno-Eoceno sucedido súbitamente hace 55.8 millones de años. En ese período hubo extinciones abundantes tanto en tierra firme como en el mar. Este episodio se encuentra aún en estudio y no está claro cuales fueron sus causas. Conviene reseñar que se estima que ese cambio climático se produjo durante un tiempo no menor a mil años y se estima que la emisión de dióxido de carbono que lo causó se produjo a una velocidad de aproximadamente un cuarto a un décimo de la actual provocada por el hombre.

¿Cuáles son sus efectos?

La acidificación de los océanos supone una alteración de ‘las reglas del juego’ que rigen la vida en los diferentes ecosistemas marinos. El efecto más importante parece ser el de la reducción de la calcificación.

La presencia de mayor cantidad de iones bicarbonato en disolución hace que la solubilidad del carbonato cálcio (CaCO3) aumente, dificultando el que los organismos marinos conserven sus conchas calcáreas nuevas. Esto tiene un efecto particularmente notable sobre la fauna marina, en particular sobre la que requiere de esta sustancia para fabricar sus conchas, cáscaras, exoesqueletos y demás estructuras protectoras o de soporte. Las especies más afectadas de forma directa pertenecen a los siguientes grupos: corales, moluscos, crustáceos, equinodermos, cocolitofóridos, foraminíferos.

clip_image002[7]Efecto de la disminución del pH marino observado: disminución de la concentración del ión carbonato CO32-

El gráfico anterior representa un equilibrio que se puede observar en el agua marina a diferentes pHs entre las tres especies químicas. A mayor acidez menor concentración de ión carbonato, que solo existe en medios relativamente básicos y por tanto mayores dificultades para las especies animales que dependen de él.

El efecto más notable y señalado es el del blanqueamiento del coral. Existen en nuestros océanos inmensas superficies cubiertas por corales, esencialmente en latitudes tropicales. Las zonas cubiertas por ellos son el equivalente submarino de las selvas tropicales. Son las zonas donde existe mayor biodiversidad de todo el océano. El blanqueo del coral es un proceso que sufre el coral cuando está bajo estrés y que puede acabar con su muerte de mantenerse las circunstancias que lo provocan. La acidificación es uno de los factores detonantes del blanqueo y suele ir de la mano del aumento de temperatura del agua provocado por el cambio climático.

La acidificación puede causar una reducción del plancton que como se sabe afectará a especies que dependen de él para alimentarse. El plancton está formado por una mezcla de especies, en muchos casos larvas de especies de tamaños mayores.

Los organismos afectados pueden sufrir deformidades en sus conchas o tener que vivir con conchas más frágiles que los hagan más vulnerables ante los ataques de sus depredadores.

Hay especies que se verán beneficiadas por la acidificación. Especies oportunistas que aprovechen los nichos dejados por especies competidoras. Es esperable que se desarrollen cambios en las cadenas tróficas de prácticamente todos los ecosistemas oceánicos.

Tanto los efectos de la acidificación como los procesos de calcificación están aún siendo estudiados.

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¿Por qué debe preocuparnos?

La acidificación es un fenómeno preocupante por lo incontrolable de su alcance y de sus efectos. Al tener el potencial de afectar a escalones próximos a la base de las cadenas tróficas de prácticamente todos los ecosistemas marinos puede provocar grandes alteraciones en las poblaciones de prácticamente todas las especies.

Un gran número de especies marinas pueden verse en peligro de seguir aumentando. Pueden extinguirse local o globalmente. Aún obviando que cualquier especie tiene el mismo derecho a existir que nosotros, el colapso de una especie sin interés comercial puede desencadenar otros de especies que si que lo tienen.

Por supuesto, no ha habido precedentes de un océano tan ácido como al que nos enfrentamos en tiempos históricos, pero hay que remontarse al menos 40-50 millones de años para encontrar una situación similar a la que puede suceder a finales de este siglo. Es probablemente imposible preveer las consecuencias con exactitud, pero teniendo en cuenta que el 50% de la población mundial vive próxima a los océanos y que un gran número de personas dependen de él para vivir y para alimentarse, es fácil darse cuenta que la acidificación unida a otras circunstancias puede ser tan desastrosa para el ser humano como para muchos de los seres que habitan en los océanos.

Al igual que otros procesos ligados al cambio climático, no se han visto nunca en la historia geológica de la tierra cambios tan radicales y tan bruscos en el pH oceánico. El hecho de que el cambio sea brusco hace más difícil la adaptación de las especies, mediante desplazamiento, evolución etc. El hecho de el cambio sea radical asusta por el peligro percibido por la comunidad internacional de cruzar algún tipo de punto de no retorno, a partir del cual no se pueda volver atrás.

¿Qué se puede hacer al para evitar la acidificación?

Hay algunas propuestas para mitigar, reducir o detener este problema.

Una de ellas en el campo de la geoingeniería consiste en sembrar con hierro molido buena parte del océano para facilitar el crecimiento de fitoplancton que absorba en dióxido de carbono liberando oxígeno y formando carbohidratos. Por lo visto aumenta la productividad del fitoplancton en hasta un 30%. El problema es llevarlo a cabo y los efectos secundarios que pueda tener una acción de ese tipo.

Claramente la solución pasaría por reducir al mínimo las emisiones de gases de efecto invernadero. Aún así la ‘inercia’ del dióxido de carbono extra que ya está en la atmósfera y en las aguas tardaría un tiempo en ser ‘digerido’ por el ciclo de carbono global. Por tanto es muy probable que el aumento de la temperatura, de la acidez de los océanos y otros efectos que se escapan a este artículo siguieran aumentando durante al menos unas décadas.

Acabar con la deforestación, la erosión y la degradación de suelos podrían servir a la causa contra la acidificación, ya que los bosques actúan como sumideros de carbono.

Bibliografía y enlaces

4 Respuestas a "La acidificación de los océanos: causas y efectos"

  1. carmen ayaviri   8 - agosto - 2014 at 17:38

    buen articulo

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  2. Maria   10 - diciembre - 2015 at 3:05

    Muchas gracias desconocía el tema.

    Responder
  3. cesar almon   28 - septiembre - 2016 at 17:18

    Gracias aprobe el área cta :3 lo amo

    Responder
  4. Pedro Sánchez Castillo   27 - abril - 2017 at 5:35

    Interesante artículo, pero no se deben proponer soluciones “mágicas” como la fertilización de los océanos con hierro. Los pocos estudios científicos realizados ponen de manifiesto efectos secundarios tan devastadores, o más, como el de la acidificación.

    La única solución es el cese en la emisión de CO2. Su consumo por micro- y macroalgas, en mesocosmos u otros recintos semicerrados es un reto que debemos abordar tan rápido como sea posible. URGE UNA SOLUCIÓN ANTRÓPICA REPARADORA a este importante problema.

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