8 de junio de 2012: Científicos han llevado a cabo un descubrimiento biológico en las aguas del Océano Ártico que es tan espectacular e inesperado como hallar un bosque lluvioso en el medio de un desierto. Una expedición patrocinada por la NASA, denominada ICESCAPE (Impactos del Cambio Climático sobre los Ecosistemas y la Química del Medio Ambiente Ártico del Pacífico, en idioma español o Impacts of Climate change on the Eco-Systems and Chemistry of the Arctic Pacific Environment , en idioma inglés), realizó perforaciones en el hielo marino, de aproximadamente 1 metro, con el fin de encontrar allí agua más rica en plantas de mar microscópicas que en cualquier otra región oceánica de la Tierra. Dichas plantas son esenciales para toda la vida marina.
"Si alguien me hubiera preguntado antes de la expedición si veríamos floraciones debajo del hielo, le hubiera dicho que era imposible", dijo Kevin Arrigo, de la Universidad Stanford, en Stanford, California, quien es el jefe de la misión ICESCAPE y autor principal del nuevo estudio. "Este descubrimiento fue una sorpresa absoluta".
Durante los veranos de los años 2010 y 2011, la expedición marítima
denominada Impactos del Cambio Climático sobre los Ecosistemas y la Química del
Medio Ambiente Ártico del Pacífico (Impacts of Climate change on the
Eco-Systems and Chemistry of the Arctic Pacific Environment o ICESCAPE, por su
acrónimo en idioma inglés) exploró la biología, la ecología y la biogeoquímica
de las aguas árticas en los mares de Beaufort y Chukchi. (Crédito: NASA)
Las plantas microscópicas, llamadas
fitoplancton, son la base de la cadena alimentaria marina. Se pensaba que el
fitoplancton crecía en el Océano Ártico únicamente después de que el hielo
marino se había retirado con la llegada del verano. Ahora, algunos científicos
creen que el hielo del Ártico, que cada vez se torna más delgado, está
permitiendo que la luz del Sol llegue al agua ubicada por debajo del hielo
marítimo, catalizando de este modo la floración de las plantas donde nunca
habían sido observadas.
El hallazgo revela una nueva consecuencia
del calentamiento climático en el Ártico y proporciona una importante clave
para comprender los impactos del clima y el medio ambiente en constante cambio
en el Océano Ártico y su ecología.
Un ensamblaje de diatomeas, una de las clases más comunes de fitoplancton,
tal como se las observa a través del microscopio. Estas pequeñas plantas
oceánicas estaban presentes en una muestra de agua recolectada a
aproximadamente 1,60 metro (5 pies) por debajo del hielo, durante la campaña
ICESCAPE del año 2011. (Crédito: William M. Balch/Laboratorio Bigelow para las
Ciencias Oceánicas)
El descubrimiento fue hecho durante las
expediciones ICESCAPE que tuvieron lugar en los veranos de 2010 y 2011. Los
científicos que se encontraban a bordo de un rompehielos de la guardia costera
de Estados Unidos exploraron las aguas árticas de los mares de Beaufort y
Chukchi, en las costas oeste y norte de Alaska. Durante el mes de julio del año
2011, en la división de la misión ICESCAPE dedicada al mar de Chukchi, tres
investigadores observaron floraciones debajo del hielo, que se extendían desde
el borde del hielo con el mar hasta 116 kilómetros (72 millas) en el interior
de la placa de hielo. Los datos oceánicos actuales revelaron que las
floraciones se desarrollaron debajo del hielo y que no habían llegado hasta
allí desde mar abierto, en donde las concentraciones de fitoplancton pueden ser
elevadas.
El fitoplancton estaba extremadamente
activo, y llegó a duplicar su cantidad más de una vez al día. Las floraciones
en las aguas abiertas se producen a un ritmo mucho más lento, y se duplican
cada dos a tres días. Este ritmo de crecimiento se encuentra entre los más
elevados que se han medido en aguas polares. Los investigadores estiman que la
producción de fitoplancton debajo del hielo en partes del Ártico podría ser
hasta 10 veces más elevada que en las cercanas aguas abiertas del océano.
"Parte de la misión de la NASA es ser
pionera en los descubrimientos científicos, y esto es como hallar un bosque
lluvioso del Amazonas en medio del desierto de Mojave", expresó Paula
Bontempi, quien es directora del programa de biología biogeoquímica oceánica de
la NASA, en Washington. "Nos embarcamos en la misión ICESCAPE con el fin
de validar nuestros datos satelitales correspondientes a la observación del
océano en un área de la Tierra a la cual es muy difícil acceder. Estamos
ansiosos por hacer un descubrimiento que con un poco de suerte ayudará a los
investigadores y a los jefes de recursos a comprender mejor el Ártico".
El descubrimiento tiene implicancias para
el ecosistema ártico más amplio (se incluye a las especies migratorias tales
como: las ballenas y las aves). El fitoplancton es el alimento de pequeños
animales oceánicos, los cuales a su vez constituyen el alimento de peces más
grandes y animales oceánicos. Un cambio en la secuencia temporal de las
floraciones puede causar trastornos para los animales más grandes que se
alimentan ya sea de fitoplancton o de las criaturas que comen estos
microrganismos. "A las especies migratorias se les podría hacer cada vez
más difícil conocer cuál es el momento en sus ciclos vitales para estar en el
Ártico cuando la floración está en su punto máximo", destacó Arrigo.
"Si la provisión de alimento llega antes, podrían perder el barco".
Las superficiales pero extensas lagunas que se forman sobre el hielo
marítimo cuando su cubierta de nieve se derrite en el verano actúan como
ventanas, ya que permiten que la luz penetre a través de la capa de hielo.
(Crédito: Don Perovich/Laboratorio de Ingeniería y Regiones Frías de la Armada
de Estados Unidos)
Antes, los investigadores pensaban que el
hielo marítimo del Océano Ártico bloqueaba la mayor parte de la luz del Sol que
el fitoplancton necesitaba para crecer. Pero, en las últimas décadas, hielo más
joven y más delgado ha reemplazado gran parte del hielo más antiguo y más
grueso del Ártico. Este hielo joven es casi plano y las lagunas que se forman
cuando la cubierta de nieve se derrite en el verano se esparcen mucho más que
las que había en el hielo más antiguo y escarpado.
Estas lagunas extensas pero superficiales
producidas por el derretimiento de la nieve actúan como ventanas para ver el
océano, y permiten que grandes cantidades de luz solar atraviesen el hielo para
llegar hasta el agua que está debajo, dijo Donald Perovich, un geofísico del
Laboratorio de Ingeniería y Regiones Frías de la Armada de Estados Unidos (U.S.
Army Cold Regions and Engineering Laboratory, en idioma inglés), ubicado en
Hanover, New Hampshire, quien estudió las propiedades ópticas del hielo durante
la expedición ICESCAPE.
"Cuando observamos debajo del hielo,
fue como un negativo fotográfico. Debajo de las áreas de hielo puro que
reflejan un montón de luz del Sol, estaba oscuro. Debajo de las lagunas, estaba
muy brillante", dijo Perovich. Él actualmente es profesor en la Facultad
de Ingeniería Thayer del Dartmouth College.
"En este momento, no sabemos si estas
floraciones de fitoplancton tan rico han estado sucediendo en el Ártico durante
mucho tiempo y simplemente no las hemos observado", agregó Arrigo.
"Estas floraciones podrían esparcirse en el futuro, sin embargo, si la
cubierta de hielo del Ártico continúa adelgazando".
