La temperatura del mar y la acidificación de los océanos han aumentado durante las últimas tres décadas a niveles más allá de lo esperado debido únicamente a la variación natural. encuentra un nuevo estudio dirigido por investigadores de Princeton. Mientras tanto, otros impactos del cambio climático, como cambios en la actividad de los microbios oceánicos que regulan los ciclos de carbono y oxígeno de la Tierra, tardará varias décadas más o un siglo en aparecer. El informe aparece en la edición en línea del 19 de agosto de la revista Naturaleza Cambio Climático .

El estudio analizó los cambios físicos y químicos en el océano que están asociados con el aumento del dióxido de carbono atmosférico debido a las actividades humanas. "Intentamos abordar una cuestión científica clave:cuándo, ¿Por qué y cómo serán detectables cambios importantes por encima de las variaciones normales que esperamos ver en el océano global? ", dijo Sarah Schlunegger, investigador asociado postdoctoral en el Programa de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas de la Universidad de Princeton (AOS).

El estudio confirma que los resultados relacionados directamente con la escalada del dióxido de carbono atmosférico ya han surgido en el registro de observación de 30 años existente. Estos incluyen el calentamiento de la superficie del mar, acidificación y aumentos en la velocidad a la que el océano elimina el dióxido de carbono de la atmósfera.

A diferencia de, los procesos vinculados indirectamente al aumento de dióxido de carbono atmosférico a través de la modificación gradual del clima y la circulación oceánica tomarán más tiempo, de tres décadas a más de un siglo. Estos incluyen cambios en la mezcla de la capa superior del océano, suministro de nutrientes, y el ciclo del carbono a través de plantas y animales marinos.

"Lo nuevo de este estudio es que da un marco de tiempo específico para cuando ocurrirán los cambios en los océanos, "dijo Jorge Sarmiento, el Profesor George J. Magee de Geociencias e Ingeniería Geológica, Emeritus. "Algunos cambios llevarán mucho tiempo, mientras que otros ya son detectables".

El océano proporciona un servicio climático al planeta al absorber el exceso de calor y carbono de la atmósfera, ralentizando así el ritmo del aumento de las temperaturas globales, Dijo Schlunegger. Este servicio, sin embargo, viene con una penalización, a saber, la acidificación y el calentamiento de los océanos, que alteran la forma en que el carbono circula a través del océano e impacta en los ecosistemas marinos.

La acidificación y el calentamiento de los océanos pueden dañar los organismos marinos microbianos que sirven como base de la red alimentaria marina que alimenta las pesquerías y los arrecifes de coral. producir oxígeno y contribuir a la reducción de la concentración de dióxido de carbono atmosférico.

El estudio tenía como objetivo separar los cambios oceánicos relacionados con el cambio climático provocado por el hombre de los debidos a la variabilidad natural. Las fluctuaciones naturales del clima pueden disfrazar cambios en el océano, por lo que los investigadores observaron cuándo los cambios serían tan dramáticos que se destacarían por encima de la variabilidad natural.

La investigación climática se divide a menudo en dos categorías, modelado y observaciones:los científicos que analizan las observaciones de la Tierra real, y aquellos que utilizan modelos para predecir los cambios que se avecinan. Este estudio aprovecha las predicciones hechas por los modelos climáticos para informar los esfuerzos de observación de qué cambios son probables, y donde y cuando buscarlos, Dijo Schlunegger.

Los investigadores llevaron a cabo modelos que simulan posibles estados climáticos futuros que podrían resultar de una combinación de cambio climático provocado por el hombre y el azar. Estos experimentos se realizaron con el modelo del sistema terrestre, un modelo climático que tiene un ciclo de carbono interactivo, de modo que los cambios en el clima y el ciclo del carbono se puedan considerar en conjunto.

El uso del modelo del sistema terrestre fue facilitado por John Dunne, quien dirige las actividades de modelado de carbono oceánico en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) en Princeton. El equipo de Princeton incluía a Richard Slater, modelador senior de sistemas terrestres en AOS; Keith Rodgers, un oceanógrafo de investigación de la AOS ahora en la Universidad Nacional de Pusan ​​en Corea del Sur; y Jorge Sarmiento, el Profesor George J. Magee de Geociencias e Ingeniería Geológica, Emeritus. El equipo también incluía a Thomas Frölicher, profesor de la Universidad de Berna y ex becario postdoctoral en Princeton, y Masao Ishii de la Agencia Meteorológica de Japón.

El hallazgo de un retraso de 30 a 100 años en la aparición de efectos sugiere que los programas de observación del océano deberían mantenerse durante muchas décadas en el futuro para monitorear de manera efectiva los cambios que ocurren en el océano. El estudio también indica que la detectabilidad de algunos cambios en el océano se beneficiaría de mejoras en la actual estrategia de muestreo por observación. Estos incluyen mirar más profundamente en el océano en busca de cambios en el fitoplancton, y capturar los cambios tanto en verano como en invierno, en lugar de solo la media anual, para el intercambio océano-atmósfera de dióxido de carbono.

"Nuestros resultados indican que muchos tipos de esfuerzos de observación son críticos para nuestra comprensión de nuestro planeta cambiante y nuestra capacidad para detectar cambios, ", Dijo Schlunegger. Estos incluyen series de tiempo o ubicaciones permanentes de medición continua, así como programas regionales de muestreo y plataformas globales de teledetección.

El estudio, "Aparición de señales antropogénicas en el ciclo del carbono oceánico, "fue publicado en Naturaleza Cambio Climático el 19 de agosto 2019.