Efectos del cambio climático en los océanos proporciona información sobre los diversos efectos que tiene el cambio climático en los océanos . El cambio climático puede afectar los niveles del mar , las costas , la acidificación de los océanos , las corrientes oceánicas , el agua de mar , las temperaturas de la superficie del mar , [1] las mareas , el fondo marino , el clima y desencadenar varios cambios en la biogeoquímica oceánica; todos estos afectan el funcionamiento de una sociedad . [2]
El nivel del mar
Costas
Hay una serie de factores que afectan el aumento del nivel del mar, incluida la expansión térmica del agua de mar, el derretimiento de los glaciares y las capas de hielo en la tierra y posiblemente los cambios humanos en el almacenamiento de agua subterránea .
El consenso de muchos estudios de registros de mareógrafos costeros es que durante el siglo pasado el nivel del mar ha aumentado en todo el mundo a una tasa promedio de 1 a 2 mm / año, lo que refleja un flujo neto de calor hacia la superficie de la tierra y los océanos. Los estudios correspondientes basados en altimetría satelital muestran que esta tasa ha aumentado a más de 3 mm / año durante los últimos 20 años monitoreados de manera más completa. [3] Una revisión reciente de la literatura [4] sugiere que el 30% del aumento del nivel del mar desde 1993 se debe a la expansión térmica y el 55% al derretimiento del hielo continental, ambos resultantes del calentamiento global de las temperaturas. En otro estudio, [5] los resultados estiman que el contenido de calor del océano en los 700 metros superiores ha aumentado significativamente entre 1955 y 2010. Debe recordarse que en este contexto el uso de la palabra calor es extremadamente inadecuado, ya que el calor no se puede almacenar en un cuerpo, sino que solo se intercambia entre los cuerpos. Las observaciones de los cambios en el "contenido de calor" del océano son importantes para proporcionar estimaciones realistas de cómo el océano está cambiando con el calentamiento global. Un estudio aún más reciente de las contribuciones al nivel del mar global debido al derretimiento de las dos grandes capas de hielo basado en mediciones satelitales de las fluctuaciones de la gravedad sugiere que el derretimiento de estas por sí solo está causando que el nivel del mar global alcance aproximadamente 1 mm / año. [6] En un estudio de modelado reciente, [7] los científicos utilizaron un modelo del sistema terrestre para estudiar varias variables del océano, una de las cuales fue el "contenido de calor" de los océanos durante los últimos cientos de años. El modelo del sistema terrestre incorporó la atmósfera, los procesos de la superficie terrestre y otros componentes terrestres para hacerlo más realista y similar a las observaciones. Los resultados de la simulación de su modelo mostraron que desde 1500, el "contenido de calor" oceánico de los 500 m superiores ha aumentado.
La conexión entre el aumento del nivel del mar y la expansión térmica del océano se deriva de la ley de Charles (también conocida como la ley de los volúmenes) que simplemente establece que el volumen de una masa dada es proporcional a su temperatura. Esta contribución al nivel del mar es monitoreada por oceanógrafos utilizando una sucesión de instrumentos de medición de perfiles de temperatura, que luego se compilan en centros de datos nacionales como el Centro Nacional de Datos Oceanográficos de los Estados Unidos . El Quinto Informe de Evaluación del Panel Internacional sobre el Cambio Climático (IPCC) estima que la parte superior del océano (de la superficie a 750 m de profundidad) se ha calentado entre 0,09 y 0,13 grados C por década durante los últimos 40 años. [8] Otros procesos importantes para influir en el nivel del mar global incluyen cambios en el almacenamiento de agua subterránea , incluidas presas y embalses.
El calentamiento global también tiene un impacto enorme con respecto al derretimiento de los glaciares y las capas de hielo. Las temperaturas globales más altas derriten glaciares como el de Groenlandia , [9] que desembocan en los océanos y aumentan la cantidad de agua de mar. Un gran aumento (del orden de varios pies) en el nivel global del mar plantea muchas amenazas. Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), "tal aumento inundaría los humedales costeros y las tierras bajas , erosionaría las playas , aumentaría el riesgo de inundaciones y aumentaría la salinidad de los estuarios , acuíferos y humedales". [10] Los ciclos estacionales están estrechamente relacionados con los cambios estacionales en el hielo marino y las temperaturas de la superficie del mar. El tiempo y la amplitud del ciclo estacional se han visto alterados por el calentamiento global.
Superpuesta al aumento global del nivel del mar, existe una fuerte variabilidad regional y decenal que puede hacer que el nivel del mar a lo largo de una línea costera particular disminuya con el tiempo (por ejemplo, a lo largo de la costa este de Canadá), o aumente más rápido que el promedio mundial. Las regiones que han mostrado un rápido aumento en el nivel del mar durante las últimas dos décadas incluyen el Pacífico tropical occidental y la costa noreste de los Estados Unidos. Estas variaciones regionales en el nivel del mar son el resultado de muchos factores, como las tasas de sedimentación local, la geomorfología , el rebote post-glacial y la erosión costera . Grandes tormentas, como el huracán Sandy en el Atlántico oriental, pueden alterar drásticamente las costas y también afectar el aumento del nivel del mar.
Las regiones costeras serían las más afectadas por el aumento del nivel del mar. El aumento del nivel del mar a lo largo de las costas de los continentes, especialmente América del Norte, es mucho más significativo que el promedio mundial. Según estimaciones de 2007 del Panel Internacional sobre el Cambio Climático (IPCC), “el nivel del mar promedio global aumentará entre 0,6 y 2 pies (0,18 a 0,59 metros) en el próximo siglo. [11] Sin embargo, a lo largo de las costas del Atlántico Medio y del Golfo de Estados Unidos , el nivel del mar aumentó en el último siglo de 5 a 6 pulgadas más que el promedio mundial. Esto se debe al hundimiento de las tierras costeras. [11] El nivel del mar a lo largo de la costa del Pacífico de los Estados Unidos también ha aumentado más que el promedio mundial, pero menos que a lo largo de la costa del Atlántico. Esto puede explicarse por los márgenes continentales variables a lo largo de ambas costas; el margen continental de tipo atlántico se caracteriza por una plataforma continental amplia y de suave pendiente, mientras que el margen continental de tipo Pacífico incorpora una plataforma estrecha y un talud que desciende a una profunda trinchera. [12] Dado que las regiones costeras de baja pendiente deberían retroceder más rápido que las regiones de mayor pendiente, la costa atlántica es más vulnerable al aumento del nivel del mar que la costa del Pacífico. [13]
Sociedad
El aumento del nivel del mar a lo largo de las regiones costeras tiene implicaciones para una amplia gama de hábitats y habitantes. En primer lugar, el aumento del nivel del mar tendrá un grave impacto en las playas, un lugar que a los humanos les encanta visitar de forma recreativa y una ubicación privilegiada para los bienes raíces. Es ideal para vivir en la costa, debido a un clima más moderado y un paisaje agradable, pero la propiedad frente a la playa está en riesgo de erosión de la tierra y aumento del nivel del mar. Dado que la amenaza que representa el aumento del nivel del mar se ha vuelto más prominente, los propietarios y el gobierno local han tomado medidas para prepararse para lo peor. Por ejemplo, "Maine ha promulgado una política que declara que los edificios costeros deberán trasladarse para permitir que las playas y los humedales migren tierra adentro hacia terrenos más altos". [10] Además, muchos estados costeros agregan arena a sus playas para compensar la erosión de la costa , y muchos propietarios han elevado sus estructuras en áreas bajas. Como resultado de la erosión y la ruina de las propiedades por las grandes tormentas en las tierras costeras, los gobiernos han estudiado la posibilidad de comprar tierras y hacer que los residentes se trasladen tierra adentro. [14] Los mares ahora absorben gran parte del dióxido de carbono generado por el hombre, que luego afecta el cambio de temperatura. Los océanos almacenan el 93 por ciento de esa energía [15] que ayuda a mantener el planeta habitable al moderar las temperaturas.
Otro hábitat costero importante que está amenazado por el aumento del nivel del mar son los humedales, que "se encuentran a lo largo de los márgenes de los estuarios y otras áreas costeras que están protegidas del océano abierto e incluyen pantanos, marismas, marismas costeras y pantanos". [16] Los humedales son extremadamente vulnerables al aumento del nivel del mar, ya que se encuentran a varios pies del nivel del mar. La amenaza que representan los humedales es grave, debido a que son ecosistemas altamente productivos y tienen un impacto enorme en la economía de las áreas circundantes. Los humedales en los EE. UU. Están desapareciendo rápidamente debido al aumento de la vivienda, la industria y la agricultura, y el aumento del nivel del mar contribuye a esta peligrosa tendencia. Como resultado del aumento del nivel del mar, los límites exteriores de los humedales tienden a erosionarse, formando nuevos humedales más tierra adentro. Según la EPA, "la cantidad de humedales recién creados, sin embargo, podría ser mucho menor que el área perdida de humedales, especialmente en áreas desarrolladas protegidas con mamparos, diques y otras estructuras que impiden que se formen nuevos humedales tierra adentro". [17] Al estimar un aumento del nivel del mar en el próximo siglo de 50 cm (20 pulgadas), EE. UU. Perdería entre el 38% y el 61% de sus humedales costeros existentes. [18]
Un aumento en el nivel del mar tendrá un impacto negativo no solo en la propiedad y la economía costeras, sino también en nuestro suministro de agua dulce. Según la EPA, "El aumento del nivel del mar aumenta la salinidad tanto del agua superficial como del agua subterránea a través de la intrusión de agua salada". [17] Los estuarios costeros y los acuíferos, por lo tanto, tienen un alto riesgo de volverse demasiado salinos debido al aumento del nivel del mar. Con respecto a los estuarios, un aumento de la salinidad amenazaría a los animales y plantas acuáticos que no pueden tolerar altos niveles de salinidad. Los acuíferos a menudo sirven como suministro primario de agua a las áreas circundantes, como el acuífero Biscayne de Florida, que recibe agua dulce de los Everglades y luego suministra agua a los Cayos de Florida. El aumento del nivel del mar sumergiría las áreas bajas de los Everglades y la salinidad aumentaría considerablemente en partes del acuífero. [17] El aumento considerable del nivel del mar y la disminución de la cantidad de agua dulce a lo largo de las costas del Atlántico y el Golfo harían que esas áreas fueran bastante inhabitables. Muchos economistas predicen que el calentamiento global será una de las principales amenazas económicas para la costa oeste, específicamente en California. "Las áreas costeras bajas, como a lo largo de la costa del Golfo, son particularmente vulnerables al aumento del nivel del mar y a tormentas más fuertes, y esos riesgos se reflejan en el aumento de las tasas de seguro y las primas. En Florida, por ejemplo, el precio promedio de un propietario de vivienda "La política aumentó en un 77 por ciento entre 2001 y 2006". [19]
Problema global
Dado que el aumento del nivel del mar presenta un problema acuciante no solo para las comunidades costeras sino también para toda la población mundial, se han realizado muchas investigaciones científicas para analizar las causas y consecuencias del aumento del nivel del mar. El Servicio Geológico de EE. UU. Ha realizado dicha investigación, abordando la vulnerabilidad costera al aumento del nivel del mar e incorporando seis variables físicas para analizar los cambios en el nivel del mar: geomorfología; pendiente costera (porcentaje); tasa de aumento relativo del nivel del mar (mm / año); tasas de erosión y aceleración de la costa (m / año); rango medio de mareas (m); y altura media de las olas (m). [20] La investigación se llevó a cabo en las distintas costas de los EE. UU. Y los resultados son muy útiles para futuras referencias. A lo largo de la costa del Pacífico, las áreas más vulnerables son las playas bajas y "su susceptibilidad es principalmente una función de la geomorfología y la pendiente costera". [21] Con respecto a la investigación realizada a lo largo de la costa atlántica, se descubrió que las áreas más vulnerables al aumento del nivel del mar se encuentran a lo largo de la costa del Atlántico medio (Maryland a Carolina del Norte) y el norte de Florida, ya que estas son "típicamente costas de alta energía donde la pendiente costera regional es baja y donde el tipo de relieve principal es una isla barrera ". [22] Para la costa del Golfo, las áreas más vulnerables se encuentran a lo largo de la costa de Louisiana-Texas. Según los resultados, “las áreas de mayor vulnerabilidad son típicamente áreas de playa y marismas más bajas; su susceptibilidad es principalmente una función de la geomorfología, la pendiente costera y la tasa de aumento relativo del nivel del mar ". [23]
Muchos humanitarios y ambientalistas creen que la política política debe tener un papel más importante en la reducción del dióxido de carbono. Los seres humanos tienen una influencia sustancial en el aumento del nivel del mar porque emitimos niveles crecientes de dióxido de carbono a la atmósfera a través del uso del automóvil y la industria. Una mayor cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera conduce a temperaturas globales más altas, lo que luego da como resultado la expansión térmica del agua de mar y el derretimiento de los glaciares y las capas de hielo.
corrientes oceánicas
Las corrientes en los océanos del mundo son el resultado de temperaturas variables asociadas con las latitudes cambiantes de nuestro planeta. A medida que la atmósfera se calienta más cerca del ecuador , el aire caliente en la superficie de nuestro planeta se calienta, lo que hace que se eleve y extraiga aire más frío para tomar su lugar, creando lo que se conoce como células de circulación . [24] En última instancia, esto hace que el aire sea significativamente más frío cerca de los polos que en el ecuador.
Los patrones de viento asociados con estas células de circulación impulsan las corrientes superficiales [25] que empujan el agua superficial hacia las latitudes más altas donde el aire es más frío. Esto enfría el agua lo suficiente hasta donde es capaz de disolver más gases y minerales, lo que hace que se vuelva muy densa en relación con las aguas de latitudes más bajas, lo que a su vez hace que se hunda hasta el fondo del océano, formando lo que se conoce como Aguas profundas del Atlántico norte (NADW) en el norte y aguas del fondo antártico (AABW) en el sur. [26] Impulsadas por este hundimiento y el afloramiento que se produce en latitudes más bajas, así como por la fuerza impulsora de los vientos en las aguas superficiales, las corrientes oceánicas actúan para hacer circular el agua por todo el mar. Cuando se agrega el calentamiento global a la ecuación, ocurren cambios, especialmente en las regiones donde se forman aguas profundas. Con el calentamiento de los océanos y el posterior derretimiento de los glaciares y los casquetes polares , se libera cada vez más agua dulce en las regiones de latitudes altas donde se forma el agua profunda. Esta agua extra que se vierte en la mezcla química diluye el contenido del agua que llega de latitudes más bajas, reduciendo la densidad del agua superficial. En consecuencia, el agua se hunde más lentamente de lo normal. [27]
Es importante señalar que las corrientes oceánicas proporcionan los nutrientes necesarios para que la vida se sostenga en las latitudes más bajas. [28] Si las corrientes se ralentizaran, se aportarían menos nutrientes para sustentar la vida oceánica, lo que provocaría el desmoronamiento de la cadena alimentaria y un daño irreparable al ecosistema marino . Las corrientes más lentas también significarían menos fijación de carbono . Naturalmente, el océano es el sumidero más grande en el que se almacena el carbono. Cuando las aguas se saturan con carbono, el exceso de carbono no tiene adónde ir, porque las corrientes no traen suficiente agua dulce para arreglar el exceso. Esto provoca un aumento del carbono atmosférico que a su vez provoca una retroalimentación positiva que puede conducir a un efecto invernadero desbocado . [29]
Acidificación oceánica
La velocidad a la que se producirá la acidificación del océano puede verse influida por la velocidad del calentamiento de la superficie del océano, porque los equilibrios químicos que gobiernan el pH del agua de mar dependen de la temperatura. [30] Un mayor calentamiento del agua de mar podría provocar un cambio menor en el pH para un aumento dado de CO 2 . [30]
Los océanos cubren aproximadamente el 71 por ciento de la superficie de la Tierra y sustentan una amplia gama de ecosistemas , que albergan a más del 50 por ciento de todas las especies del planeta. [31] Los océanos regulan el clima y el tiempo , además de proporcionar nutrición a una gran variedad de especies, incluidos los humanos. [31] Cubrir una parte tan extensa del planeta ha permitido que los océanos absorban una gran parte del dióxido de carbono ( CO2) de la atmósfera . [32] Este proceso es parte del ciclo del carbono en el que los flujos de dióxido de carbono ( CO2) en la atmósfera , la biosfera y la litosfera de la Tierra . [33] Los seres humanos han aumentado drásticamente la cantidad de dióxido de carbono ( CO2) en la atmósfera a través de la quema de combustibles fósiles y el proceso de deforestación . Los océanos funcionan como sumideros que absorben el exceso de dióxido de carbono antropogénico ( CO
2). A medida que los océanos absorben dióxido de carbono antropogénico ( CO
2) se descompone en ácido carbónico , un ácido suave, que neutraliza el agua del océano normalmente alcalina . Como resultado, el pH de los océanos está disminuyendo ( acidificación de los océanos ). En la investigación sobre el cambio climático global, apenas estamos comenzando a darnos cuenta de que nuestros océanos pueden secuestrar una cantidad finita de CO.
2antes de que comencemos a ver impactos en la vida marina que podrían conducir a pérdidas devastadoras. La acidificación de nuestros océanos tiene el potencial de alterar drásticamente la vida tal como la conocemos, desde patrones climáticos extremos y escasez de alimentos hasta la pérdida de millones de especies del planeta.
Otro efecto del calentamiento global en el ciclo del carbono es la acidificación de los océanos . [ aclarar ] [ cita requerida ] El océano y la atmósfera actúan constantemente para mantener un estado de equilibrio, por lo que un aumento del carbono atmosférico conduce naturalmente a un aumento del carbono oceánico. Cuando el dióxido de carbono se disuelve en agua, forma iones de hidrógeno y bicarbonato, que a su vez se descomponen en iones de hidrógeno y carbonato. [34] Todos estos iones de hidrógeno adicionales aumentan la acidez del océano y dificultan la supervivencia de los organismos planctónicos que dependen del carbonato de calcio para formar sus conchas. Una disminución en la base de la cadena alimentaria, una vez más, será destructiva para los ecosistemas a los que pertenecen. Con menos de estos organismos fotosintéticos presentes en la superficie del océano, menos dióxido de carbono se convertirá en oxígeno, lo que permitirá que los gases de efecto invernadero no se controlen.
Se están tomando medidas para combatir los efectos potencialmente devastadores de la acidificación de los océanos, y los científicos de todo el mundo se están uniendo para resolver el problema conocido como “el gemelo malvado del calentamiento global”. [35]
Entre 1750 y 2000, el pH de la superficie del océano ha disminuido en aproximadamente 0,1, de aproximadamente 8,2 a aproximadamente 8,1. [36] El pH de la superficie del océano probablemente no ha estado por debajo de 8.1 durante los últimos 2 millones de años. [36] Las proyecciones sugieren que el pH de la superficie del océano podría disminuir entre 0,3 y 0,4 unidades adicionales para 2100. [37] La acidificación del océano podría amenazar los arrecifes de coral , las pesquerías , las especies protegidas y otros recursos naturales de valor para la sociedad. [38] [39]
Efectos de la acidificación
Los efectos de la acidificación de los océanos ya se pueden ver y han estado ocurriendo desde el inicio de la revolución industrial, con los niveles de pH del océano cayendo en 0,1 desde los tiempos de la revolución preindustrial. [ cita requerida ] Un efecto llamado blanqueamiento de los corales se puede ver en la Gran Barrera de Coral en Australia, donde ya se están produciendo los efectos de la acidificación del océano. El blanqueamiento del coral ocurre cuando los organismos unicelulares que ayudan a formar el coral comienzan a morir y dejan el coral dándole una apariencia blanca. [ cita requerida ] Estos organismos unicelulares son importantes para que el coral se alimente y obtenga la nutrición adecuada que es necesaria para sobrevivir, dejando al coral débil y desnutrido. Esto da como resultado un coral más débil que puede morir más fácilmente y ofrecer menos protección a los organismos que dependen del coral para refugiarse y protegerse. El aumento de la acidez también puede disolver el caparazón de un organismo, amenazando a grupos enteros de mariscos y zooplancton y, a su vez, presentando una amenaza para la cadena alimentaria y el ecosistema.
Sin conchas fuertes, sobrevivir y crecer se convierte en un desafío mayor para la vida marina que depende de las conchas calcificadas. Las poblaciones de estos animales se reducen y los miembros individuales de la especie se debilitan. Los peces que dependen de estos animales constructores de caparazones más pequeños para alimentarse ahora tienen un suministro reducido, y los animales que necesitan arrecifes de coral para refugiarse ahora tienen menos protección. Los efectos de la acidificación de los océanos reducen el tamaño de la población de vida marina y pueden causar una perturbación económica si mueren suficientes peces, lo que puede dañar gravemente la economía mundial, ya que la industria pesquera genera mucho dinero en todo el mundo.
La acidificación del océano también puede afectar a las larvas de peces marinos. Afecta internamente sus sistemas olfativos, que es una parte crucial de su desarrollo, especialmente en la etapa inicial de su vida. Las larvas de pez payaso naranja viven principalmente en arrecifes oceánicos que están rodeados de islas vegetativas. [40] Con el uso de su sentido del olfato, se sabe que las larvas son capaces de detectar las diferencias entre arrecifes rodeados de islas vegetativas y arrecifes no rodeados de islas vegetativas. [40] Las larvas de pez payaso deben poder distinguir entre estos dos destinos para poder ubicar un área que sea satisfactoria para su crecimiento. Otro uso de los sistemas olfativos de los peces marinos es ayudar a determinar la diferencia entre sus padres y otros peces adultos para evitar la endogamia.
En las instalaciones de acuarios experimentales de la Universidad James Cook, los peces payaso se mantuvieron en agua de mar no manipulada que obtuvo un pH de 8.15 ± 0.07, que es similar al pH de nuestro océano actual. Para probar los efectos de diferentes niveles de pH, el agua de mar se manipuló a tres niveles de pH diferentes, incluido el pH no manipulado. Los dos niveles de pH opuestos se corresponden con los modelos de cambio climático que predicen los niveles futuros de CO2 atmosférico. [40] En el año 2100, el modelo predice que podríamos adquirir niveles de CO2 a 1.000 ppm, lo que se correlaciona con el pH de 7,8 ± 0,05. Continuando aún más en el próximo siglo, podríamos tener niveles de CO2 a 1.700 ppm, lo que se correlaciona con un pH de 7.6 ± 0.05. [40]
Los resultados de este experimento muestran que cuando las larvas se exponen a un pH de 7,8 ± 0,05, su reacción a las señales ambientales difiere drásticamente de la reacción de las larvas a las señales en un pH no manipulado. No solo lo hizo si su reacción a las señales ambientales, sino que su reacción a las señales de los padres también fue sesgada en comparación con las larvas criadas en un pH no manipulado de 8,15 ± 0,07. Al pH de 7,6 ± 0,05, las larvas no reaccionaron a ningún tipo de señal. Estos resultados muestran los resultados negativos que posiblemente podrían ser el futuro de las larvas de peces marinos.
Agotamiento de oxígeno
Se proyecta que la desoxigenación del océano aumentará la hipoxia en un 10% y triplicará las aguas subóxicas (concentraciones de oxígeno 98% menores que las concentraciones medias en la superficie), por cada 1 ° C de calentamiento del océano superior. [41]
vida marina
Las investigaciones indican que el aumento de la temperatura del océano está afectando al ecosistema marino . Un estudio sobre los cambios del fitoplancton en el Océano Índico indica una disminución de hasta un 20% en el fitoplancton marino durante las últimas seis décadas. [42] Durante el verano, el Océano Índico occidental alberga una de las mayores concentraciones de floraciones de fitoplancton marino en el mundo en comparación con otros océanos de los trópicos. El aumento del calentamiento en el Océano Índico mejora la estratificación del océano, lo que evita la mezcla de nutrientes en la zona eufótica donde hay mucha luz disponible para la fotosíntesis. Por lo tanto, la producción primaria se ve limitada y toda la red alimentaria de la región se ve interrumpida. Si continúa el calentamiento rápido, los expertos predicen que el Océano Índico se transformará en un desierto ecológico y dejará de ser productivo. [42] El mismo estudio también aborda la abrupta disminución de las tasas de captura de atún en el Océano Índico durante el último medio siglo. Esta disminución se debe principalmente al aumento de la pesca industrial, con el calentamiento de los océanos agregando más estrés a las especies de peces. Estas tasas muestran una disminución del 50-90% durante 5 décadas. [42]
Un estudio que describe las tendencias impulsadas por el clima en la productividad oceánica contemporánea examinó los cambios en la producción primaria neta (NPP) oceánica global detectados a partir de mediciones satelitales del color del océano de 1997 a 2006. [43] Estas mediciones se pueden utilizar para cuantificar la productividad del océano en un escala global y relacionar los cambios con factores ambientales. Encontraron un aumento inicial de la CN de 1997 a 1999 seguido de una disminución continua de la productividad después de 1999. Estas tendencias son impulsadas por los océanos expansivos estratificados de baja latitud y están estrechamente vinculadas a la variabilidad climática. Esta relación entre el entorno físico y la biología oceánica afecta la disponibilidad de nutrientes para el crecimiento del fitoplancton, ya que estos factores influyen en las variaciones de la temperatura y la estratificación de la capa superior del océano. [43] Las tendencias a la baja de la productividad de los océanos después de 1999 observadas en este estudio pueden dar una idea de cómo el cambio climático puede afectar la vida marina en el futuro.
Efectos del peligro de la vida marina en la sociedad.
Como se mencionó anteriormente, la vida marina ha ido disminuyendo en porcentaje a medida que pasa el tiempo debido al aumento de la contaminación del océano que es el principal componente plástico que comen los animales marinos. [44] Junto con la vida marina, los seres humanos también se ven afectados por la contaminación del océano. Una de las industrias de proteína animal más grandes, como es la industria pesquera, se ve afectada ya que la vida marina ha ido disminuyendo y se prevé que si continúan utilizando las técnicas nocivas que se están utilizando, para el 2048 existe la posibilidad de un océano sin pescado. [45] La industria pesquera tiene un gran impacto en la industria alimentaria mundial, proporcionando alimentos a aproximadamente 3 mil millones de personas. [46] Una de las muchas dietas famosas y de moda que existen es la dieta pescatariana, en la que los seguidores de las dietas vegetarianas agregan pescado u otros tipos de mariscos para obtener los nutrientes del pescado. [47] Si llega al punto en el que la industria pesquera sigue creciendo, ya que más personas se están sumando a este tipo de tendencias alimentarias y comen más pescado (más demanda significa más producción [48] ), y utilizan técnicas que deterioran la vida marina. más allá de atrapar a los animales, terminaremos en el punto sin retorno: donde la vida marina está extinta y nosotros, como humanos, no podremos consumir una buena fuente de proteínas para satisfacer las necesidades requeridas. La contaminación de los océanos no significa que solo se esté dañando la vida marina, sino también que nosotros como humanos nos privaremos de un gran privilegio como son los mariscos y la vida marina.
Tiempo
El calentamiento global también afecta los patrones climáticos en lo que respecta a los ciclones . Los científicos han descubierto que, aunque ha habido menos ciclones que en el pasado, la intensidad de cada ciclón ha aumentado. [49] Una definición simplificada de lo que significa el calentamiento global para el planeta es que las regiones más frías se volverían más cálidas y las regiones más cálidas se volverían mucho más cálidas. [50] Sin embargo, también se especula que todo lo contrario podría ser cierto. Una tierra más cálida podría servir para moderar las temperaturas en todo el mundo. Todavía hay mucho que no se entiende sobre el clima de la tierra, porque es muy difícil hacer modelos climáticos. Como tal, predecir los efectos que el calentamiento global podría tener en nuestro planeta es todavía una ciencia inexacta. [51] El calentamiento global también está provocando que aumente la cantidad de peligros en el océano. Ha aumentado la cantidad de niebla al nivel del mar, lo que dificulta la navegación de los barcos sin chocar contra otros barcos u otros objetos en el océano. El calor y la humedad del suelo hacen que la niebla se acerque al nivel de la superficie del océano. A medida que la lluvia cae, moja el suelo, luego el aire cálido se eleva dejando una capa de aire frío que se convierte en niebla, lo que provoca un océano inseguro para viajar y para las condiciones de trabajo en el océano. [52] También está causando que el océano cree más inundaciones debido al hecho de que se está calentando y los glaciares de la edad de hielo ahora se están derritiendo, lo que hace que el nivel del mar aumente, lo que hace que el océano se apodere de parte de la tierra. y playas. [53] Los glaciares se están derritiendo a un ritmo alarmante, lo que hace que el océano suba más rápido de lo previsto. Dentro de este hielo hay rastros de burbujas que se llenan de CO 2 que luego se liberan a la atmósfera cuando se derriten provocando que el efecto invernadero crezca a un ritmo aún más rápido. [54]
Los patrones climáticos regionales en todo el mundo también están cambiando debido al calentamiento de los océanos tropicales. La piscina cálida del Indo-Pacífico se ha estado calentando rápidamente y expandiéndose durante las últimas décadas, en gran parte en respuesta al aumento de las emisiones de carbono por la quema de combustibles fósiles. [55] La piscina caliente se expandió casi al doble de su tamaño, de un área de 22 millones de km 2 durante 1900-1980, a un área de 40 millones de km 2 durante 1981-2018. [56] Esta expansión de la piscina cálida ha alterado los patrones de lluvia global, al cambiar el ciclo de vida de la Oscilación Juliana Madden (MJO), que es el modo más dominante de fluctuación meteorológica que se origina en los trópicos.
Fondo marino
Se sabe que el clima afecta al océano y el océano afecta al clima. Debido al cambio climático , a medida que el océano se calienta, esto también tiene un efecto en el fondo marino . Debido a los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, este calentamiento tendrá un efecto en el búfer de bicarbonato del océano. El tampón de bicarbonato es la concentración de iones de bicarbonato que mantiene la acidez del océano equilibrada dentro de un rango de pH de 7,5 a 8,4. [57] La adición de dióxido de carbono al agua del océano hace que los océanos sean más ácidos. El aumento de la acidez del océano no es bueno para los organismos planctónicos que dependen del calcio para formar sus conchas. El calcio se disuelve con ácidos muy débiles y cualquier aumento de la acidez del océano será destructivo para los organismos calcáreos. El aumento de la acidez del océano provocará una disminución de la profundidad de compensación de calcita (CCD), lo que provocará que la calcita se disuelva en aguas menos profundas. [57] Esto tendrá un gran efecto en el lodo calcáreo en el océano, porque el sedimento mismo comenzaría a disolverse.
Predicciones
Se proyecta un aumento de temperatura de 1,5 ° C por encima de los niveles preindustriales [¿ según quién? ] para hacer imposible la existencia del 10% de los peces en su área de distribución geográfica típica. Se prevé que un aumento de temperatura de 5 ° C por encima de este nivel haga imposible la existencia del 60% de los peces en su área de distribución geográfica. La principal razón es el agotamiento del oxígeno como una de las consecuencias del aumento de temperatura. Además, se espera que el cambio de temperatura y la disminución de oxígeno ocurran demasiado rápido para una adaptación efectiva de las especies afectadas. Los peces pueden migrar a lugares más fríos, pero no siempre hay sitios de desove apropiados . [58]
Si la temperatura del océano aumenta, tendrá un efecto justo debajo del fondo del océano y permitirá la adición de otro gas de efecto invernadero, el gas metano . Se ha encontrado gas metano debajo del hidrato de metano , metano congelado y agua, debajo del fondo del océano. Con el calentamiento del océano, este hidrato de metano comenzará a derretirse y a liberar gas metano, contribuyendo al calentamiento global. [59] Sin embargo, una investigación reciente ha encontrado que la absorción de CO2 supera la liberación de metano en estas áreas del océano, lo que provoca una disminución general del calentamiento global. [60] El aumento de la temperatura del agua también tendrá un efecto devastador en diferentes ecosistemas oceánicos como los arrecifes de coral. El efecto directo es el blanqueamiento coralino de estos arrecifes, que viven dentro de un estrecho margen de temperatura, por lo que un pequeño aumento de temperatura tendría efectos drásticos en estos ambientes. Cuando los corales se blanquean es porque el coral pierde entre el 60 y el 90% de sus zooxantelas debido a diversos factores estresantes, siendo la temperatura del océano uno de ellos. Si el blanqueamiento se prolonga, el coral anfitrión moriría. [61]
Aunque es incierto, otro efecto del cambio climático puede ser el crecimiento, la toxicidad y la distribución de las floraciones de algas nocivas. [62] Estas floraciones de algas tienen efectos graves no solo en los ecosistemas marinos, matando a los animales marinos y peces con sus toxinas, sino también a los seres humanos. Algunas de estas floraciones agotan el oxígeno que las rodea a niveles lo suficientemente bajos como para matar a los peces.
Ver también
- Efectos del calentamiento global en los mamíferos marinos
- Historia de la ciencia del cambio climático
- Índice de artículos sobre cambio climático
- Ola de calor marina
- Aguanieve
- Paquetes de hielo polar
- Aumento del nivel del mar
- Parada de la circulación termohalina
- Informe especial sobre el océano y la criosfera en un clima cambiante
- Océano mundial
- Portal de cambio climático
- Portal de océanos
Referencias
- ^ ¿Dónde está el calor? ¡En los océanos! 11 de abril de 2013 USA Today
- ^ Mora, C .; et al. (2013). "Vulnerabilidad biótica y humana a los cambios proyectados en la biogeoquímica oceánica durante el siglo XXI" . PLOS Biología . 11 (10): e1001682. doi : 10.1371 / journal.pbio.1001682 . PMC 3797030 . PMID 24143135 .
- ^ Nicholls, Robert J .; Cazenave, Anny (18 de junio de 2010). "Aumento del nivel del mar y su impacto en las zonas costeras". Revista de ciencia . 328 (5985): 1517–1520. Código Bibliográfico : 2010Sci ... 328.1517N . doi : 10.1126 / science.1185782 . PMID 20558707 . S2CID 199393735 .
- ^ Cazenave, Anny; Llovel, William (2010). "Subida contemporánea del nivel del mar". Annu. Rev. Mar. Sci . 2 : 145-173. Código Bibliográfico : 2010ARMS .... 2..145C . doi : 10.1146 / annurev-marine-120308-081105 . PMID 21141661 .
- ^ Estado del clima en 2008
- ^ Gardner, Alex S .; Moholdt, Geir; Cogley, J. Graham; et al. (2013). "Una estimación conciliada de las contribuciones de los glaciares al aumento del nivel del mar: 2003 a 2009" (PDF) . Ciencia . 340 (6134): 852–857. Código Bibliográfico : 2013Sci ... 340..852G . doi : 10.1126 / science.1234532 . PMID 23687045 . S2CID 206547524 .
- ^ Sedláček, Jan; Mysak, Lawrence A. (2009). "Un estudio modelo de la Pequeña Edad del Hielo y más allá: cambios en el 'contenido de calor' del océano, hidrografía y circulación desde 1500" (PDF) . Dinámica climática . 33 (4): 461–475. Código Bibliográfico : 2009ClDy ... 33..461S . doi : 10.1007 / s00382-008-0503-6 . hdl : 20.500.11850 / 86413 . S2CID 128424704 .
- ^ http://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/ >
- ^ Rara explosión de fusión en la capa de hielo de Groenlandia 24 de julio de 2012 New York Times
- ↑ a b ( Titus 1989 , p. 119)
- ^ a b " Zonas costeras y aumento del nivel del mar ", Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, 14 de abril de 2011
- ^ Tripati, Aradhna, Lab 5¬-Istostasy, Lectura de fisiografía, E & SSCI15-1, UCLA , 2012
- ^ " Evaluación nacional de la vulnerabilidad costera al aumento del nivel del mar: resultados preliminares para la costa del Pacífico de Estados Unidos ", Servicio Geológico de Estados Unidos , 2001
- ^ Robertson, Ricky. "Cambios de cultivos en National Geographic" . National Geographic . ”Madison” . Consultado el 3 de marzo de 2016 .
- ^ Chris Mooney y Brady Dennis, Una nueva investigación sorprendente encuentra una gran acumulación de calor en los océanos, lo que sugiere una tasa más rápida de calentamiento global WaPo , 31 de octubre de 2018.
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2005 , p. 335)
- ^ a b c "Zonas costeras y aumento del nivel del mar", EPA
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2005 , p. 336)
- ^ Coplin, Kelly. "Cómo el cambio climático afectará el valor de la vivienda" . Universidad de Stanford . Consultado el 27 de octubre de 2013 .
- ^ " Evaluación nacional de la vulnerabilidad costera al aumento del nivel del mar: resultados preliminares para la costa del Pacífico de Estados Unidos ", USGS
- ^ Evaluación nacional de la vulnerabilidad costera al aumento del nivel del mar: resultados preliminares para la costa del Pacífico de EE. UU. , USGS
- ^ " Evaluación nacional de la vulnerabilidad costera al aumento del nivel del mar: resultados preliminares para la costa atlántica de Estados Unidos ", USGS
- ^ " Evaluación nacional de la vulnerabilidad costera al aumento del nivel del mar: resultados preliminares para la costa del Golfo de México de Estados Unidos ", USGS
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2008 , p. 172)
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2008 , p. 207)
- ^ Talley, L. (2000). Sio 210 talley tema 5: Circulación del Atlántico norte y masas de agua. forzamiento termohalino .
- ^ Roach, J. (2005, 27 de junio). El calentamiento global puede alterar las corrientes atlánticas, dice un estudio .
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2008 , p. 216)
- ^ Canadell, JG et al (2007, 01 de noviembre). ¿Se está hundiendo el sumidero de carbono del océano?
- ^ a b Humphreys, diputado (2016). "Sensibilidad climática y tasa de acidificación de los océanos: impactos futuros e implicaciones para el diseño experimental" . Revista ICES de Ciencias Marinas . 74 (4): 934–940. doi : 10.1093 / icesjms / fsw189 .
- ^ a b "Océanos y costas" . Administración Nacional Oceánica y Atmosférica . Consultado el 12 de agosto de 2016 .
- ^ Cuervo, JA; Falkowski, PG (junio de 1999). "Sumideros oceánicos de CO atmosférico2" . Plant, Cell & Environment . 22 (6): 741-755. Doi : 10.1046 / j.1365-3040.1999.00419.x .
- ^ "Ciclo del carbono" . Encyclopædia Britannica Online . Consultado el 29 de noviembre de 2012 .
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2008 , p. 151)
- ^ "20 de julio de 2013 - Blog de noticias de Clear The Air" . Consultado el 29 de noviembre de 2020 .
- ^ a b Introducción, en Zeebe 2012 , p. 142
- ^ Acidificación del océano, en: Resumen ejecutivo, en Good & others 2010 , p. 14
- ^ Acidificación del océano, en: Cap. 2. Our Changing Climate , en NCADAC 2013 , págs. 69–70
- ^ * PNUMA 2010
- 5. Acidificación de los océanos, en Good & others 2010 , págs. 73–81
- IAP 2009
- ^ a b c d Munday, Philip L. (2009). "La acidificación del océano perjudica la discriminación olfativa y la capacidad de búsqueda de un pez marino" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 106 (6): 1848–52. Código Bibliográfico : 2009PNAS..106.1848M . doi : 10.1073 / pnas.0809996106 . PMC 2644126 . PMID 19188596 .
- ^ Alemán; et al. (2011). "Variabilidad de la hipoxia oceánica forzada por el clima". Ciencia . 333 (6040): 336–39. Código Bibliográfico : 2011Sci ... 333..336D . doi : 10.1126 / science.1202422 . PMID 21659566 . S2CID 11752699 .
- ^ a b c Roxy, MK (2016). "Una reducción en la productividad primaria marina impulsada por el rápido calentamiento sobre el Océano Índico tropical" (PDF) . Cartas de investigación geofísica . 43 (2): 826–833. Código bibliográfico : 2016GeoRL..43..826R . doi : 10.1002 / 2015GL066979 .CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- ^ a b Behrenfeld, Michael J .; O'Malley, Robert T .; Siegel, David A .; McClain, Charles R .; Sarmiento, Jorge L .; Feldman, Gene C .; Milligan, Allen J .; Falkowski, Paul G .; Letelier, Ricardo M .; Boss, Emmanuel S. (diciembre de 2006). "Tendencias impulsadas por el clima en la productividad oceánica contemporánea". Naturaleza . 444 (7120): 752–755. Código bibliográfico : 2006Natur.444..752B . doi : 10.1038 / nature05317 . PMID 17151666 . S2CID 4414391 .
- ^ "Contaminación marina, explicada" . National Geographic . 2019-08-02 . Consultado el 7 de abril de 2020 .
- ^ Humphreys, diputado (2016). "Sensibilidad climática y tasa de acidificación de los océanos: impactos futuros e implicaciones para el diseño experimental" . Revista ICES de Ciencias Marinas . 74 (4): 934–940. doi : 10.1093 / icesjms / fsw189 .
- ^ "Mariscos sostenibles | Industrias | WWF" . Fondo Mundial para la Naturaleza . Consultado el 7 de abril de 2020 .
- ^ "¿Qué es una dieta pescatariana?" . BBC Good Food . Consultado el 7 de abril de 2020 .
- ^ Chappelow, Jim. "Conozca la Ley de Oferta y Demanda" . Investopedia . Consultado el 7 de abril de 2020 .
- ^ Webster, PJ y col. (2005). Cambios en el número, la duración y la intensidad de los ciclones tropicales en un ambiente que se calienta .
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2008 , p. 194)
- ↑ ( Trujillo y Thurman , 2008 , p. 195)
- ^ Renner, Jeff (1993). Clima marino del noroeste . los montañeros. págs. 71–72.
- ^ Collier, Michael (2002). Inundaciones, sequías y cambio climático . Prensa de la Universidad de Arizona. págs. 13-19.
- ^ Archer, David (2009). El Deshielo Largo . Prensa de la Universidad de Princeton. págs. 69–77.
- ^ Weller, Evan; Min, Seung-Ki; Cai, Wenju; Zwiers, Francis W .; Kim, Yeon-Hee; Lee, Donghyun (julio de 2016). "Expansión de la piscina caliente del Indo-Pacífico causada por humanos" . Avances científicos . 2 (7): e1501719. Código Bibliográfico : 2016SciA .... 2E1719W . doi : 10.1126 / sciadv.1501719 . ISSN 2375-2548 . PMC 4942332 . PMID 27419228 .
- ^ Roxy, MK; Dasgupta, Panini; McPhaden, Michael J .; Suematsu, Tamaki; Zhang, Chidong; Kim, Daehyun (noviembre de 2019). "Doble expansión de la piscina cálida del Indo-Pacífico deforma el ciclo de vida de la OMJ". Naturaleza . 575 (7784): 647–651. Código Bibcode : 2019Natur.575..647R . doi : 10.1038 / s41586-019-1764-4 . ISSN 0028-0836 . PMID 31776488 . S2CID 208329374 .
- ^ a b Tripati, Aradhna, Lab 5-Ocean pH, Lectura de pH oceánico, E y SSCI15-1, UCLA, 2012
- ^ Vaughan, Adam (2 de julio de 2020). "El cambio climático hará que el mundo sea demasiado caluroso para el 60% de las especies de peces" . Nuevo científico . Consultado el 3 de julio de 2020 .
- ^ Universidad de Wyoming (2004, 13 de enero). 2004/01 / 040113080810.htm El suelo oceánico revela pistas sobre el calentamiento global . Ciencia diaria. Consultado el 21 de mayo de 2012
- ^ Pohlman, John W .; Greinert, Jens; Ruppel, Carolyn; Silyakova, Anna; Vielstadte, Lisa; Casso, Michael; Mienert, Jurgen; Bunz, Stefan (8 de mayo de 2017). "La absorción mejorada de CO2 en un campo de filtración poco profundo del Océano Ártico supera el potencial de calentamiento positivo del metano emitido" . PNAS . 114 (21): 5355–5360. Código Bib : 2017PNAS..114R5355P . doi : 10.1073 / pnas.1618926114 . PMC 5448205 . PMID 28484018 .
- ^ Buchheim, Jason " Blanqueamiento de arrecifes de coral ", Odyssey Expeditions Viajes de biología marina tropical
- ^ " Floraciones de algas nocivas: plantas simples con implicaciones tóxicas ", Administración Nacional Oceánica y Atmosférica .
Otras lecturas
- Titus, James G. (diciembre de 1989). Los efectos potenciales del cambio climático global en los Estados Unidos . pag. 119.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- Trujillo, Alan P .; Thurman, Harold V. (2005). Essentials of Oceanography (8ª ed.). Nueva Jersey: Pearson Education , Inc.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- Trujillo, Alan P .; Thurman, Harold V. (2008). Fundamentos de la oceanografía (9ª ed.). Nueva Jersey: Pearson Education, Inc.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- "Impactos y adaptación de las zonas costeras" . Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos . Archivado desde el original el 14 de junio de 2012 . Consultado el 11 de junio de 2012 .
- Doney, SC; Ruckelshaus, M .; Duffy, J .; Barry, JP; Chan, F .; Inglés, CA; Galindo, HM; Grebmeier, JM; Ahuecado, AB; Knowlton, N .; Polovina, J .; Rabalais, NN; Sydeman, WJ; Talley, LD (2012). "Impactos del cambio climático en los ecosistemas marinos". Revisión anual de ciencias marinas . 4 : 11–37. Código Bibliográfico : 2012ARMS .... 4 ... 11D . doi : 10.1146 / annurev-marine-041911-111611 . PMID 22457967 . S2CID 35349779 .
enlaces externos
- DESCUBRIR : datos climáticos y oceánicos basados en satélites desde 1979 de la NASA