Los ciclones tropicales, también conocidos como huracanes y tifones, son fenómenos meteorológicos que ocurren sobre océanos tropicales y subtropicales que experimentan baja presión atmosférica, donde el vapor de agua de los océanos cálidos se condensa para producir formaciones de nubes en espiral de cientos de metros de ancho. Las fuertes lluvias resultantes y las velocidades del viento que exceden las 74 millas por hora pueden causar devastación a las comunidades en su camino cuando estas tormentas tropicales toquen tierra.
Sin embargo, los ciclones tropicales también tienen distintos impactos en el ámbito marino. Nueva investigación, publicada en Frontiers in Marine Science , ha investigado el vínculo entre estos eventos y la productividad primaria en nuestros océanos.
Wen Yang, de la Universidad Normal del Este de China, y sus colegas se centraron específicamente en el Mar de China Oriental, en el Océano Pacífico, para determinar cómo se ve afectado el ciclo del oxígeno y los nutrientes cuando una tormenta tropical pasa por la región. Aproximadamente el 46% de los ciclones tropicales en el Mar de China Oriental tocan tierra a lo largo de la costa este del país.
Este estudio se basa en el principio de la perturbación del océano que fomenta la mezcla vertical y lateral de las aguas del océano, lo que significa que las capas más profundas se oxigenan mejor y los nutrientes se suministran a una superficie más amplia para que los productores primarios prosperen.
Si bien el primer escenario ayuda a aliviar el agotamiento de oxígeno y la anoxia con profundidad, el segundo significa que se consume más oxígeno en los procesos metabólicos para la supervivencia y la reproducción. Por lo tanto, el equipo de investigación se propuso identificar si los ciclones tropicales tienen un impacto neto positivo o negativo en la oxigenación de los océanos.
Combinando información sobre la trayectoria y la velocidad de los ciclones tropicales de eventos anteriores con observaciones satelitales del color del agua del océano para medir la concentración de clorofila (estimando así la productividad del fitoplancton superficial) y simulaciones computacionales, los científicos identificaron cambios en el presupuesto de oxígeno disuelto.
Los datos de clorofila en la superficie revelaron altas concentraciones de ciclón postropical, pero con distintos cambios en la concentración, ubicación y profundidad entre años. Esto se exploró más a fondo mediante modelos para compensar la cobertura de nubes durante los ciclones que alteran las imágenes satelitales, y los investigadores identificaron dos etapas en los cambios de concentración de clorofila.
Antes de un ciclón, había una disminución rápida y notable de la clorofila, antes de aumentar en áreas costeras después del paso de la tormenta tropical. En la segunda etapa, las altas concentraciones de clorofila en alta mar disminuyeron entre 4 y 5 días después del evento, pero aumentaron gradualmente cerca de la costa, especialmente frente al estuario de Changjiang. Por lo tanto, concentraciones más altas de clorofila después de una tormenta tropical son indicativas de una mayor productividad y consumo de oxígeno disuelto.
Para el Mar de China Oriental, encontraron que los factores clave que influyen en la oxigenación y la productividad primaria eran la intensidad del ciclón (que muestra una relación lineal), combinada con la distancia entre la trayectoria del tifón y el estuario de Changjiang. Esto resultó en cambios positivos en el flujo de oxígeno entre la atmósfera y la superficie del mar, el transporte de oxígeno con el movimiento del agua y la tasa de consumo de oxígeno en la descomposición de la materia orgánica.
Para el período de estudio de 2011 a 2020, el presupuesto de oxígeno del océano basado en modelos aumentó tras el paso de múltiples ciclones tropicales (generalmente cinco por año), lo que sugiere que, en última instancia, hay una ganancia neta de oxígeno en el océano durante estos eventos. En consecuencia, hay un impacto neto positivo en las redes tróficas marinas y en la función de los ecosistemas en su conjunto.
Esta investigación es importante ya que el impacto positivo neto de los ciclones tropicales en la oxigenación de los océanos significa que es un importante contrapeso a los problemas de desoxigenación e hipoxia (concentración de oxígeno <2 mg/l) en los océanos del mundo, exacerbados por las actividades antropogénicas.
A medida que continúa el cambio climático, es probable que las olas de calor marinas desencadenen más de estos eventos climatológicos. Como tal, los ciclones tropicales resultan en una situación paradójica:si bien pueden tener consecuencias devastadoras en tierra, el ámbito marino bien puede prosperar como resultado de ello.
Más información: Wen Yang et al, Efectos de los tifones sobre la producción primaria y el oxígeno disuelto en el Mar de China Oriental, Fronteras en las ciencias marinas (2024). DOI:10.3389/fmars.2024.1376432
Información de la revista: Fronteras de las ciencias marinas
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