Desde recolectar muestras de campo dentro del paquete de hielo congelado del océano hasta analizar imágenes de satélite en la comodidad de su oficina de Stanford, Kevin Arrigo ha estado tratando de averiguar cómo afecta el rápido adelgazamiento del hielo del mundo a las cadenas alimentarias polares. Arrigo, profesor de ciencia del sistema terrestre en la Escuela de la Tierra de Stanford, Ciencias energéticas y ambientales, descubrió que, si bien el derretimiento del hielo amenaza con amplificar los problemas ambientales a nivel mundial, El retroceso de la capa de hielo puede proporcionar alimentos muy necesarios en los ecosistemas locales.

A través de este trabajo, Arrigo descubrió que el adelgazamiento del hielo en los polos puede aliviar los desiertos alimentarios polares al extender las floraciones de fitoplancton. Sin embargo, el lado positivo asociado con el derretimiento del hielo no puede compensar las amenazas inminentes, como el aumento del nivel del mar, asociado con la contracción glacial incontrolada.

Arrigo, quien también es el profesor Donald y Donald M. Steel en Ciencias de la Tierra, habló con Stanford Report sobre su trabajo sobre las floraciones de fitoplancton polar y discutió si las noticias recientes sobre la ruptura del hielo marino sugieren que hemos llegado a un punto de inflexión.

¿Qué ha aprendido acerca de cómo el deshielo de los glaciares afecta las cadenas alimentarias en los entornos extremos de los polos?

Resulta que cuando se forman los glaciares, acumulan partículas y polvo que contienen nutrientes esenciales como el hierro, de la que dependen todos los seres vivos para sobrevivir. Mientras los glaciares se derriten, agregan nutrientes al océano y fertilizan el ecosistema local. En Groenlandia y la Antártida, el océano tiene poco hierro, por lo que el derretimiento de los glaciares compensa la falta de hierro.

El fitoplancton fotosintetizador es la base de la red alimentaria en el océano y requiere mucha luz y nutrientes para crecer. Dado que hay un hierro limitado disponible para estas plantas productoras de oxígeno en los polos, Los aportes de hierro de los glaciares que se derriten permiten que el fitoplancton crezca más y más rápidamente. A este crecimiento masivo de la población de fitoplancton lo llamamos floración de algas y hemos descubierto que estas floraciones aumentan drásticamente la cantidad de alimento disponible para los animales en estas áreas. Más comida significa más crecimiento, lo que aumenta la productividad de la región y crea puntos críticos biológicos donde las mayores concentraciones de aves marinas, se juntan focas y ballenas.

También estudias las floraciones de fitoplancton que ocurren cerca de las polinias, tramos de mar abierto rodeados de hielo, que has descrito como los abrevaderos de la Antártida. ¿Qué quieres decir con eso?

Las polinias son realmente bonitas. Las polinias son simplemente áreas de aguas abiertas rodeadas de hielo, y, en general, lugares en los que esperaría encontrar hielo pero no lo hace. Los encontramos por toda la costa de la Antártida, y la razón principal por la que se forman es cuando el aire realmente frío desciende por los lados de la capa de hielo de la Antártida, soplan en la región costera de la costa y eliminan el hielo. En la primavera cuando sale el sol el fitoplancton en las polinias crece más rápido que en cualquier otro lugar del área. Las polinias tienden a ser oasis ecológicos que son desproporcionadamente importantes para su tamaño, donde los animales se congregan en grandes colonias para aprovechar las aguas altamente productivas y ricas en nutrientes.

Parece que su investigación muestra una ventaja en el derretimiento de los glaciares. ¿Es eso cierto?

En lugares donde todavía hay tal escasez de hierro, El derretimiento de los glaciares continuará estimulando la producción al proporcionar alimento a una amplia gama de animales en los próximos años. También, porque el fitoplancton extrae CO2 de la atmósfera, estas flores ayudan a enfriar el planeta, lo que ralentiza el derretimiento de los glaciares.

Sin embargo, nada de esto contrarresta los efectos negativos del derretimiento del hielo, como el aumento del nivel del mar o la pérdida de hábitat crítico, porque es un efecto pequeño que se verá inundado por prácticamente cualquier cosa que hagamos en términos de quema de combustibles fósiles.

Entonces, si lo malo supera a lo bueno en términos de deshielo, ¿Cómo podemos ralentizar el proceso de retirada de los glaciares?

Lo más obvio es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y reducir las concentraciones de CO2 en la atmósfera para que deje de calentarse tan rápidamente. El Ártico se está calentando tan rápido como lo es porque hay una retroalimentación que ocurre entre la entrada de la luz solar y la Tierra reflejando la luz solar hacia atrás. llamado retroalimentación del albedo de hielo. Una de las razones por las que el Ártico y el Océano Austral son tan fríos es porque están helados y reflejan gran parte del calor que devuelven al espacio.

Lo que está sucediendo ahora es porque estamos derritiendo más hielo, estamos reflejando mucha menos luz solar de regreso al espacio y el océano está absorbiendo calor en lugar de reflejarlo. Entonces, el Ártico se está calentando al doble de la velocidad del resto de la Tierra porque normalmente tiene este hielo para reflejar el calor de regreso al espacio.

Es casi como un esquema Ponzi. Durante un tiempo, puede seguir pagando a esos inversores iniciales, o en este caso evitar que se derrita un poco de hielo, pero eventualmente los nuevos inversionistas comienzan a agotarse y simplemente ya no hay suficiente dinero, o hielo, para sostener la operación. Es el mismo tipo de cosas. La retroalimentación del albedo del hielo se encuentra en esta trayectoria en la que se llega al punto en que hay tan poco hielo en el Ártico que no tiene el efecto de enfriamiento que solía tener y simplemente se calienta.

Teniendo en cuenta las noticias recientes sobre la ruptura prematura del hielo marino más grueso del Ártico, do you think we are approaching a tipping point in terms of rapidly disappearing ice?

We may be at the tipping point now, and from the sea level rise perspective it certainly worries me. There's talk about the potential for catastrophic collapse in the Western Antarctic ice sheet – it seems to be melting faster and faster than we keep predicting that it's going to melt. That is certainly a concern.

What are you doing to mitigate the impacts of disappearing ice at the poles?

We're currently working on a project with the Center for Ocean Solutions to see what are the likely outcomes of melting ice, and the associated increased exploitation of resources, in the Arctic now that it's becoming more accessible. So what are the likely impacts – or at least what are the possible impacts – of increased shipping, increased oil exploration, combined with increased melting of ice, increased ocean acidification, and how will that affect the ecosystems in the Arctic?

We are interested in the implications rapidly melting ice has on the populations that live there, that rely on those resources for food every day. What's it going do for bowhead whaling and the salmon fisheries? We want to apply natural capital risk-assessment models to the Arctic that will allow us to identify places that are most at-risk and try to do some assessments by looking at multiple stressors on the Arctic to see if there are leverage points in the system where we can actually make a difference.