Parafraseando a Arthur Clarke, “qué inapropiado llamar Tierra a este planeta cuando es evidente que debería llamarse Océano”. Y es que, aparte de cubrir el 70% de la superficie planetaria, nuestros mares y océanos proporcionan la mitad del oxígeno que respiramos y desempeñan un papel central en la regulación del clima. Así, el océano ha absorbido más del 90% del exceso de calor debido al cambio climático y aproximadamente el 30% del dióxido de carbono (CO₂) emitido a la atmósfera por las actividades humanas desde el inicio de la Revolución Industrial. Esta contribución a la retirada de calor y CO₂ atmosférico es fundamental para la mitigación del calentamiento global.

Por ello, como recoge la Acción por el clima enmarcada en el Objetivo de Desarrollo Sostenible 13 de la Agenda 2030 de las Naciones Unidas, “el océano es nuestro mayor aliado en la lucha contra el cambio climático”. Sin embargo, este papel como gran sumidero de calor y carbono ha afectado a la salud del propio océano y de sus ecosistemas.

En los últimos 50 años, la temperatura de los primeros 700 metros de la columna de agua ha aumentado gradualmente, con consecuencias aún inciertas sobre la circulación de las corrientes marinas. Cualquier modificación en sus trayectorias actuales debida a cambios en la densidad del agua por la influencia térmica, afectará a los patrones climáticos en grandes regiones geográficas del planeta. En paralelo, los eventos conocidos como olas de calor marinas, aunque de corta duración, ocasionan efectos demoledores sobre las comunidades biológicas y su entorno.

Por otro lado, la absorción de ingentes cantidades de CO₂ atmosférico ha dado lugar a la disminución del pH del agua de mar en la práctica totalidad de las cuencas oceánicas, el cual se había mantenido estable durante los últimos 800.000 años. Este fenómeno progresivo que acuñó el término de acidificación oceánica, es particularmente dañino puesto que reduce la concentración de carbonato, o cemento con el que los organismos calcáreos construyen sus estructuras carbonatadas. Todos los eslabones de la red trófica marina contienen especies calcáreas cuyas tasas de calcificación ya se están viendo afectadas por la disponibilidad de carbonato, aunque quizás el ejemplo más icónico lo constituyen los corales, que representan los auténticos “constructores” de los ecosistemas marinos. Con las actuales tasas de acidificación que estamos documentando, muchos organismos están condenados a disolverse y eventualmente, desaparecer, y con ellos, el resto de congéneres que comparten su hábitat y que dependen directa o indirectamente de su presencia y actividad. La biodiversidad marina se enfrenta, por tanto, a un escenario catastrófico a lo largo del presente siglo, ya que se seleccionarán las criaturas más resistentes a las nuevas condiciones físico-químicas, indudablemente más adaptadas al nuevo escenario, pero diferentes.

Además, los modelos climáticos y oceanográficos anticipan el riesgo de que, en virtud de reacciones de retroalimentación, la tendencia actual se invierta, y las aguas marinas se sobresaturen en CO₂, perdiendo su capacidad para secuestrar este gas desde la atmósfera. En un futuro no muy lejano, grandes regiones oceánicas actuarían como fuentes de carbono a la atmósfera liberando toneladas de CO₂ y acentuándose el calentamiento global.

Desde las lejanas y frías aguas del océano Austral hasta las templadas aguas de nuestro Mediterráneo, en el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía del CSIC destinamos esfuerzos para evaluar el estado de los ecosistemas marinos ante estas perturbaciones. Nuestras investigaciones contribuyen a redes internacionales de observación y seguimiento del progreso del cambio climático en el océano, con el fin de ser capaces de pronosticar las tendencias futuras de calentamiento y acidificación en diversas regiones, incluyendo las masas de agua que bañan Andalucía. En ellas, ya hemos descrito olas de calor marinas, cada vez más frecuentes e intensas y estimado el horizonte temporal en el cual los organismos calcáreos se verán expuestos a un ambiente corrosivo. Recientemente, hemos identificado la presencia de las olas de calor y de la acidificación marina en la Antártida, durante la realización de la campaña oceanográfica del proyecto DICHOSO.    

Uno de los pioneros en la preservación de los ecosistemas marinos del pasado siglo XX, Jacques Cousteau, ya nos invitaba entonces a participar de un objetivo común que aún es alcanzable: “Si fuéramos lógicos, el futuro sería, de hecho, desolador. Pero somos más que lógicos. Somos seres humanos, tenemos fe, tenemos esperanza y podemos trabajar”. Su alegato en defensa del océano fue oído y recogido por la Asamblea General de las Naciones Unidas que en 2017 proclamó el Decenio de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible (2021-2030) que se aproxima ya a su ecuador (https://oceandecade.org/es/).

Los investigadores estamos llamados a revolucionar la ciencia para provocar un cambio radical en la relación de la humanidad con el océano, de tal modo que éste sea productivo, resistente y sostenible. Desde el ICMAN, nuestro compromiso con el mandato internacional es firme, pero el mar es de todos, la responsabilidad para preservarlo también.

No todo el dióxido de carbono (CO2) procedente de actividades humanas permanece en la atmósfera y contribuye al calentamiento global. Los océanos y los ecosistemas terrestres incorporan una elevada proporción de las emisiones de CO2 de origen antropogénico. En particular, el océano absorbe aproximadamente un tercio de estas emisiones mediante la disolución inicial del gas en las aguas superficiales y su posterior transporte al interior oceánico a través de las corrientes y los procesos de mezcla. Allí se almacena y acumula con el tiempo.

Por ello, el comportamiento de los océanos en el sistema climático como amortiguadores de las emisiones de CO2 requiere una investigación exhaustiva con el fin de comprender los mecanismos que gobiernan el intercambio gaseoso con la atmósfera y evaluar la respuesta futura de los ecosistemas marinos ante las perturbaciones que el secuestro de CO2 ocasiona sobre el ciclo natural del carbono oceánico. Estos aspectos forman parte de los proyectos que desarrollo en el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Así, mis estudios se han centrado en analizar el papel de eco-regiones marinas del sur de la Península Ibérica, fundamentalmente el golfo de Cádiz y el estrecho de Gibraltar como fuente o sumidero de CO2 atmosférico, considerando además zonas costeras singulares situadas en estas latitudes geográficas, como el gran estuario del Guadalquivir y los humedales del Parque Nacional de Doñana.

Nuestras observaciones han permitido cuantificar el inventario regional de carbono antropogénico en la cuenca del golfo y su contribución al balance global del Atlántico Norte, principal secuestrador oceánico de CO2 atmosférico. Asimismo, a través de la monitorización del intercambio de masas de agua en el Estrecho hemos podido describir como las aguas atlánticas procedentes del golfo, introducen una importante cantidad de CO2 de origen humano en el Mar Mediterráneo. Este importe continuo de carbono, junto a otras particularidades oceanográficas de la cuenca Mediterránea, provocan el fenómeno conocido como acidificación oceánica, que causa el descenso del pH del agua del mar. De hecho, ya hemos medido las primeras tendencias de disminución de pH en las aguas Mediterráneas que circulan en profundidad por el Estrecho.

La acidificación oceánica acarrea graves consecuencias para los organismos marinos, desde el plancton hasta corales, bivalvos de interés comercial etc., que ven alterados sus mecanismos celulares de funcionamiento básico y el acceso al carbonato, cemento a partir del cual se construyen sus estructuras calcáreas. Por ello, en la actualidad examinamos el efecto de las condiciones climáticas esperadas para finales del siglo XXI sobre el desarrollo y proliferación de organismos gelatinosos mediterráneos.

Más recientemente, también hemos empezado a cuantificar los flujos atmósfera-océano de otros gases de efecto invernadero tan relevantes como el óxido nitroso (N2O) y el metano (CH4) en los ambientes marinos que nos rodean, con el fin de aportar balances regionales a los inventarios globales de estos gases.