En el Mar de China Meridional, un aumento de 2 ° C en la temperatura de la superficie del mar en junio de 2015 se amplificó para producir un aumento de 6 ° C en el atolón de Dongsha, un ecosistema de arrecifes de coral poco profundo, matando aproximadamente al 40 por ciento de la comunidad coralina residente en semanas, según un estudio publicado en Informes científicos esta semana.

El viento y las olas agitan el mar, enjuagar los arrecifes de coral de aguas poco profundas con agua de mar del océano abierto para ayudarlos a mantenerse frescos. Pero según una nueva investigación de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), cuando el clima se calma y estos mecanismos naturales de enfriamiento disminuyen, solo unos pocos grados de calentamiento del océano pueden resultar letales para los corales que viven allí.

Los científicos de WHOI estudiaron este fenómeno en junio de 2015 mientras realizaban una investigación en el atolón de Dongsha, un arrecife de coral casi perfectamente circular en el remoto Mar de China Meridional. Los resultados, publicado en el 24 de marzo, Número 2017 de la revista Informes científicos , destacar la devastación causada cuando el calentamiento de los océanos a escala global interactúa con anomalías climáticas de corta duración, y añade urgencia a la cuestión de cómo les irá a los arrecifes hasta finales de este siglo.

"El atolón de Dongsha suele sufrir tormentas tropicales y fuertes vientos en junio, que mantienen los corales tan frescos como el mar abierto, "dijo Tom DeCarlo, autor principal del estudio y entonces estudiante de posgrado en el Programa Conjunto MIT-WHOI en Oceanografía. "Pero en 2015, el clima en junio fue excepcionalmente tranquilo; en un momento, Básicamente no había viento ni olas. Esto tuvo un efecto amplificador en la temperatura del agua, que ya estaban sintiendo el calor del calentamiento global y El Niño. Todo el arrecife se convirtió en una piscina gigante que se sentó allí y se calentó al sol ".

Según DeCarlo, que ahora es científico de la Universidad de Australia Occidental, Solo se necesitaron unos pocos días de vientos y olas tranquilos antes de que el arrecife perdiera su suministro de agua más fría del océano abierto. "Vimos que la temperatura del agua subía a 36 ° C (97 ° F), un total de 6 ° C por encima de las temperaturas normales del verano. Esto provocó que el 100% de los corales se decoloraran, y el 40% de ellos murieron, " él dijo.

Ida y vuelta otra vez

DeCarlo, Anne Cohen, científica del WHOI, y el maestro de buceo Pat Lohmann, presenció el inicio de la mortandad masiva el último día de su visita de campo de un mes a Dongsha. Acababan de terminar un estudio ecológico de la cobertura de coral en el arrecife, y antes de volver a casa, saltó al agua para recuperar los instrumentos que utilizan para controlar la temperatura del agua, pH y corrientes. "Fue entonces cuando vimos que todos los corales se habían vuelto blancos, ", dijo DeCarlo." Tuvimos que tomar nuestros vuelos al día siguiente, pero la situación se veía terrible, así que Anne nos envió de regreso al sitio en unas pocas semanas.

Según Cohen, el investigador principal principal del proyecto, el momento fue notable dado que todavía estaban en el lugar cuando comenzó el blanqueamiento. "Es bastante poco común estar en un lugar tan remoto cuando realmente está sucediendo un evento de blanqueamiento masivo, ", dijo Cohen." De las encuestas de Tom, sabíamos cómo era el arrecife saludable justo antes del blanqueamiento, por lo que podríamos hacer una comparación directa con los datos posteriores al blanqueamiento para evaluar los efectos del calentamiento ".

A su regreso, los científicos regresaron en bote al arrecife y vieron un tinte verde que brillaba a través del agua, una posible señal de que los corales sobrevivieron al evento de blanqueamiento y estaban volviendo a un estado normal. Pero cuando se zambulleron se dieron cuenta de que lo que habían visto eran en realidad algas de césped verde que cubrían los corales muertos. "Este fue el arrecife de calcificación más rápida que hemos estudiado, ", dijo DeCarlo." Así que pensamos que habría mostrado resistencia. Pero todo se derrumbó en el espacio de unas pocas semanas ".

Apagado del sistema de enfriamiento

El equipo sospechaba que el calentamiento amplificado se debía a la calma meteorológica, pero no pudieron descartar automáticamente la posibilidad de que menos nubes y más luz solar en 2015 en comparación con años anteriores hubieran causado el evento. Para probar esta hipótesis, DeCarlo y la coautora Kristen Davis, utilizando datos registrados por instrumentos desplegados en el arrecife, llevó a cabo una serie de cálculos de "balance de calor" para centrarse en los factores específicos que impulsaron el calentamiento extremo.

"Vimos que los mecanismos de calentamiento de aire a mar, como la luz solar y la temperatura del aire, se habían mantenido casi constantes durante todo junio, pero las corrientes impulsadas por el viento y las olas que empujaban las aguas más frías de la costa se apagaron esencialmente durante unos días. Este fue el gran cambio que provocó que la temperatura del agua se disparara en el arrecife, por lo que nuestra hipótesis era correcta:el patrón de clima inusualmente tranquilo fue el principal culpable, "dijo DeCarlo.

Historial de escaneo

Las temperaturas del agua se estabilizaron a principios de julio cuando finalmente se levantaron los vientos y las olas. Pero el daño generalizado ya estaba hecho. Dada la magnitud del evento, los científicos querían saber si este arrecife había experimentado temperaturas extremas similares en el pasado, y de ser así, si los corales se recuperaron. Según Cohen, sin embargo, Existían pocos datos históricos de blanqueamiento para la región.

"Este es un lugar muy remoto al que se necesitan dos horas para llegar en avión desde Taiwán continental, ", dijo. Hubo relatos inéditos de blanqueamiento en 1997, pero la gravedad y el alcance de ese evento no se cuantificaron.

Sin registros históricos precisos, El equipo perforó muestras de núcleos de corales que viven en el arrecife y utilizó exploraciones de tomografía computarizada (TC) para buscar señales de estrés térmico en el pasado. Los escaneos que parecen el mango de un trapeador de rayos X, revelan anillos anuales o "bandas" de densidades variables en el esqueleto del coral.

"Estas bandas son como un libro de historia de los arrecifes de coral, lo que le permite contar hacia atrás en el tiempo hasta años y eventos específicos, "dijo Cohen, quien atribuye la "perspectiva paleo" única de su laboratorio a su experiencia en paleo-oceanografía. "El más brillante, bandas de alta densidad, lo que llamamos 'bandas de estrés, 'son firmas de procesos de blanqueamiento intensos y prolongados. Según los núcleos que escaneamos, parece que hubo solo tres eventos de blanqueamiento anteriores entre 1983 y 2015, cada uno de los cuales sucedió en los años de El Niño. Pero detectamos muy pocas bandas de estrés en los núcleos, así que mientras hubo blanqueamiento, estos eventos no fueron tan graves como en 2015 ".

Interpretar los datos de la tomografía computarizada, DeCarlo dice que muchos corales que se habían blanqueado en el pasado parecen haberse recuperado. "Los registros esqueléticos muestran que menos del 50 por ciento de las colonias se habían blanqueado durante estos eventos históricos, lo cual es un marcado contraste con el 100 por ciento de blanqueamiento que vimos en 2015. Esto sugiere que el área no había experimentado un estrés térmico tan extremo en los últimos cuarenta años al menos, tal vez incluso en los últimos 100 años ".

Arrecife del siglo xxi

El estudio destaca las consecuencias para los arrecifes de coral de aguas poco profundas cuando el calentamiento global se cruza con anomalías climáticas de corta duración. Pero los científicos dicen que sus observaciones también sugieren la posibilidad de que las proyecciones de modelos climáticos subestimen lo que experimentarán algunos arrecifes de coral a medida que el océano continúe calentándose durante este siglo.

"Los modelos climáticos globales actuales y el pronóstico para los arrecifes se basan en un escenario de calentamiento de 2 ° C para el océano abierto, ", dijo DeCarlo." Pero estas proyecciones generalmente no tienen en cuenta el tipo de anomalías meteorológicas regionales y locales que vimos en Dongsha. Cuando tiene eventos de amplificación del clima superpuestos sobre el calentamiento del océano impulsado por el dióxido de carbono, ahí es cuando las cosas pueden ponerse realmente mal para los corales. Los modelos basados ​​en el calentamiento del océano abierto ya pintan un panorama nefasto para los arrecifes de coral, pero la aterradora realidad es que pueden ser demasiado optimistas para muchos arrecifes poco profundos ".

"Las proyecciones basadas en temperaturas en mar abierto pueden no ser 100% relevantes para estos entornos de aguas poco profundas, donde viven muchas comunidades de coral, "Cohen agregó." Es posible que los arrecifes de coral estén en un peligro mucho más inmediato de lo que habíamos anticipado. Cuando las anomalías globales y regionales se alinean, un calentamiento aparentemente leve de dos grados podría ser más de seis grados ".