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Polinias: los agujeros en hielos antárticos que inquietan en un escenario de cambio climático


Científica del INACH participó en investigación  internacional sobre cambios paleoceanográficos en el mar de Amundsen, Antártica. La Dra. Lorena Rebolledo se refirió a la importancia de la nueva publicación donde colaboró con pares del Instituto Polar Coreano.

En el mar de Amundsen, Antártica occidental, existen sectores que son entre 50 a 100 veces más productivos que otros lugares del océano Austral, sitios conocidos como polinias que corresponden a grandes extensiones de agua, las que al encontrarse libres de hielo favorecen a la abundancia de microorganismos como el fitoplancton y son importantes para la captura de dióxido de carbono antropogénico y su enterramiento en el fondo marino.

Un estudio liderado por científicos del Instituto Polar Coreano (KOPRI) y que contó con la participación de la oceanógrafa e investigadora del Instituto Antártico Chileno (INACH) Dra. Lorena Rebolledo, reveló los cambios en la productividad marina en la polinia del mar de Amundsen durante los últimos 350 años, a través de la extracción de un testigo sedimentario que se encontraba a una profundidad de 827 metros y donde fue necesario utilizar tecnología de punta, ya que es un lugar remoto de Antártica.

Las muestras de sedimento se recolectaron en el verano austral del año 2018 con el rompehielos coreano ARAON (que significa “todos los océanos”) que anualmente recorre las regiones polares para estudiar los procesos y patrones de productividad oceanográfica, geológica y ambiental. Este muestreo formó parte de un proyecto con financiamiento del KOPRI que les permitió estudiar el mar de Amundsen en el marco de la propuesta de Área Marina Protegida del mar de Ross. Cabe mencionar también que esta investigación tiene un componente de colaboración internacional entre el KOPRI y el INACH.

“Surgió como una oportunidad de colaboración a partir de una visita que hice al KOPRI en el año 2017 donde me ofrecieron analizar las muestras de diatomeas (microalgas) que iban a recuperar con el buque ARAON durante la siguiente temporada y analizar la información que puede entregar la asociación de diatomeas en el testigo para inferir cambios en la temperatura y cobertura de hielo marino”, comenta la Dra. Rebolledo.

El estudio consideró múltiples variables como algunos metales trazas (que se encuentran en pequeñas cantidades), diatomeas para reconstruir la paleotemperatura y el hielo marino mediante ecuaciones de transferencias y también se analizaron variables químicas como el nitrógeno orgánico y carbono orgánico total. “Son indicadores de qué tan productivo fue el sistema junto a un modelo de edad para saber en qué escala de tiempo estábamos. Cada grupo de investigadores se enfocó en analizar muestras y variables de acuerdo a su experticia y en el documento íbamos plasmando nuestros hallazgos y logramos interpretar todo el puzzle”, afirma.

Los resultados apuntan a que existieron transiciones climáticas importantes a partir de la Pequeña Edad de Hielo – período caracterizado por una disminución de la temperatura y aumento del hielo – a la era postindustrial donde observan un fuerte aumento de la productividad marina relacionado a la mayor cantidad de témpanos con micronutrientes como el hierro provenientes del hielo marino, una estabilización de la productividad biológica en el siglo XIX, seguido de la vigorización de la polinia que está relacionada con la intrusión de aguas de la corriente circumpolar antártica con un cambio importante en la comunidad fitoplanctónica.

“Es muy importante contar con estudios geológicos de este tipo para conocer las relaciones atmósfera-hielo-océano y sus teleconexiones en una escala previa a la era observacional, instrumental”, destaca la investigadora del INACH.

Polinias y cambio climático

Las polinias son verdaderos centinelas del cambio climático, ya que su variabilidad y extensión en el tiempo se ve influenciada por diferentes variables externas como el modo anular del sur (SAM), los fenómenos climáticos de El Niño y La Niña, la baja de Amundsen y también responden al aumento de los gases de efecto invernadero.

En el estudio registraron una vigorización de lapoliniadurante los últimos 40 añosdebido a un posible aumento en las intrusiones de la Corriente Circumpolar Profunda Antártica (CDW), que es más cálida y con más nutrientes, aumentando la productividad biológica en la zona de la polinia, asociado a un mayor desprendimiento de icebergs que transportan hierro, un micronutriente que es fundamental para la productividad biológica, que a su vez estimula la producción de microalgas. “Observamos además un cambio en la comunidad del fitoplancton con un cambio de diatomeas a otros grupos de fitoplancton como pequeñas criptófitas”, precisa. 

Si las emisiones de gases de efecto invernadero se mantienen y no se reducen en un corto plazo “podríamos observar una mayor pérdida de hielo marino, pérdida de plataformas glaciares en la zona del mar de Amundsen y reemplazo en la comunidad del fitoplancton con un impacto importante en los organismos que se alimentan del fitoplancton como peces y otros depredadores topes”, advierte la Dra. Rebolledo.  

En el artículo “350-year multiproxy record of climate-driven environmental shifts in the Amundsen Sea Polynya, Antarctica” participaron So-Young Kim, Dhongil Lim, Lorena Rebolledo, Taewook Park, Oliver Esper, Práxedes Muñoz, Hyoung Sul La, Tae Wan Kim y SangHoon Lee. A su vez las instituciones que apoyaron a los investigadores fueron el KOPRI, INACH, Centro Ideal, el Instituto Alfred Wegener (AWI) y la Universidad Católica del Norte. 

El INACH es un organismo técnico dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores con plena autonomía en todo lo relacionado con asuntos antárticos y tiene entre sus misiones el incentivar el desarrollo de la investigación científica, tecnológica y de innovación en la Antártica, el fortalecimiento de Magallanes como puerta de entrada al Continente Blanco y promover el conocimiento de las materias antárticas a la ciudadanía.

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