Acidificación de los océanos
Efectos fisiológicos y ecológicos
En el peor de los escenarios descritos anteriormente, con un pH del agua de mar que baja a entre 7,8 y 7,9, las concentraciones de iones de carbonato disminuirían al menos un 50 por ciento al reaccionar los ácidos del agua de mar con ellos. En tales condiciones, los calcificadores marinos tendrían mucho menos material para mantener sus conchas y esqueletos. Los experimentos de laboratorio en los que se ha reducido el pH del agua de mar a aproximadamente 7,8 (para simular un pH oceánico proyectado para el año 2100) han demostrado que estos organismos colocados en estos entornos no crecen tan bien como los colocados en entornos caracterizados por los niveles de acidez del agua de mar de principios del siglo XXI (pH = 8,05). En consecuencia, su pequeño tamaño los expone a un mayor riesgo de ser devorados por los depredadores. Además, los caparazones de algunos organismos -por ejemplo, los pterópodos, que sirven de alimento al krill y a las ballenas- se disuelven sustancialmente después de sólo seis semanas en esos entornos de alta acidez.
Los animales más grandes, como los calamares y los peces, también pueden sentir los efectos de la creciente acidez a medida que las concentraciones de ácido carbónico aumentan en sus fluidos corporales. Esta condición, llamada acidosis, puede causar problemas con la respiración del animal, así como con el crecimiento y la reproducción.
Además, muchos científicos marinos sospechan que la disminución sustancial de los lechos de ostras a lo largo de la costa oeste de los Estados Unidos desde 2005 está causada por el aumento del estrés que la acidificación del océano provoca en las larvas de ostras. (Puede hacerlas más vulnerables a las enfermedades.)
Los cambios fisiológicos provocados por el aumento de la acidez pueden alterar las relaciones entre depredadores y presas. Algunos experimentos han demostrado que los esqueletos de carbonato de las larvas de erizo de mar son más pequeños en condiciones de mayor acidez; esta disminución del tamaño total podría hacerlos más apetecibles para los depredadores que los evitarían en condiciones normales. A su vez, la disminución de la abundancia de pterópodos, foraminíferos y cocolitos obligaría a los animales que los consumen a cambiar de presa. El proceso de cambio a nuevas fuentes de alimento provocaría la disminución de varias poblaciones de depredadores, a la vez que ejercería una presión de depredación sobre organismos no acostumbrados a esa atención.
A muchos científicos les preocupa que muchas especies marinas, algunas de ellas críticas para el buen funcionamiento de las cadenas alimentarias marinas, se extingan si el ritmo de la acidificación de los océanos continúa, porque no tendrán tiempo suficiente para adaptarse a los cambios en la química del agua del mar. Los arrecifes de coral del mundo, que sirven de hábitat a muchas especies y suelen ser considerados por los ecologistas como centros de biodiversidad en los océanos, podrían disminuir e incluso desaparecer si la acidificación de los océanos se intensifica y las concentraciones de iones de carbonato siguen disminuyendo.
Las aguas más profundas del océano son naturalmente más ácidas que las capas superiores, ya que el CO2 que se disuelve en la superficie desciende con el agua densa y fría como parte de la circulación termohalina. Las capas inferiores ácidas del océano están separadas de las superiores por un límite llamado «horizonte de saturación». Por encima de este límite hay suficientes carbonatos presentes en el agua para mantener las comunidades de coral. En las aguas de latitudes medias y en las aguas más cercanas a los polos, muchas de las denominadas comunidades de coral de aguas frías se encuentran a profundidades que oscilan entre los 40 y los 1.000 metros (unos 130 a 3.300 pies), a diferencia de sus homólogos de aguas cálidas, los arrecifes de coral tropicales, que rara vez se encuentran por debajo de los 100 metros (330 pies). Desde aproximadamente el año 1800, los estudios han demostrado que el aumento de la acidez ha elevado el horizonte de saturación entre 50 y 200 metros (entre 160 y 660 pies) en las aguas de latitudes medias y polares. Este cambio es suficiente para amenazar a las comunidades de coral de aguas frías, y algunos científicos temen que otras comunidades se vean en peligro si el límite se acerca a la superficie del océano. Una disminución de los calcificadores marinos de aguas frías provocaría un descenso en la construcción de arrecifes, y otros organismos marinos que dependen de los corales para su hábitat y alimentación también disminuirían. Los científicos también predicen que, si la acidificación de los océanos aumentara en todo el mundo, las comunidades de coral de aguas cálidas, que a menudo suministran alimentos e ingresos turísticos a las personas que viven cerca de ellas, sufrirían un destino similar.
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Además, los científicos predicen que la reducción de las poblaciones de fitoplancton marino debido al aumento de los niveles de pH en los océanos producirá una retroalimentación positiva que intensificará el calentamiento global. El fitoplancton marino produce sulfuro de dimetilo (DMS), un gas que constituye la fuente más importante de azufre en la atmósfera terrestre. El azufre en la atmósfera superior de la Tierra refleja parte de la radiación solar entrante de vuelta al espacio y, por lo tanto, evita que se caliente la superficie de la Tierra. Los modelos predicen que la producción de DMS disminuirá en un 18% para el año 2100 con respecto a los niveles preindustriales, lo que dará lugar a un forzamiento radiativo adicional correspondiente a un aumento de la temperatura atmosférica de 0,25 °C (0,45 °F).
John P. Rafferty