El cambio climatico

 Traduccion por: Dr. Hugo P. Castello, Investigador Honorario de la Fundacion de Historia Natural “Felix de Azara”,  Univ. Maimonides, Argentina

El cambio climático está teniendo un gran impacto en los océanos, mucho más allá del aumento del nivel del mar del que más oímos hablar. Pero también puede ser parte de la solución. Katie Burton visita el Centro Nacional de Oceanografía en Southampton para hablar con los investigadores que desvelan los misterios bajo las olas. Todos sabemos que el cambio climático está provocando un aumento del nivel del mar; la cantidad de imágenes de personas desventuradas que atraviesan inundaciones hace que sea imposible olvidarlo. 

Pero los otros impactos del cambio climático en los océanos, los que tienen lugar lejos de nuestras costas más frágiles, son en gran parte invisibles para nosotros y, a menudo, también para los científicos. Sin embargo, como dice el enviado especial de la ONU para los océanos Peter Thompson en la página 56, los océanos son a la vez una parte vital del problema y parte vital de la solución. Los ignoramos bajo nuestro propio riesgo. El Reino Unido es un líder mundial en lo que respecta a la investigación oceánica y gran parte de ella se lleva a cabo en el Centro Nacional de Oceanografía (NOC) en Southampton, y su sitio hermano en Liverpool. 

Visité Southampton en un día soleado de septiembre y me abrí paso a través del sistema de seguridad de estilo militar ligeramente intimidante para llegar a NOC. Aquí, el enorme complejo de laboratorios, oficinas y la flota de vehículos autónomos y robóticos más grande de Europa de la organización dan al puerto donde, algunos días (no hoy, están explorando) los barcos de investigación RRS Discovery y RRS James Cook esperan sus próximas misiones. . Chris Pearce me muestra los alrededores, cuya investigación se centra en los procesos que causan y pueden ayudar a mitigar el cambio climático global. Pasamos por laboratorios blancos brillantes llenos de microscopios potentes y otros equipos, algunos utilizados para cuantificar el contenido de carbono de muestras de agua y sedimentos, y la sala ocasional de pequeños tanques que brillan en azul; Chris cree que estos son el hogar de la investigación sobre corales, pero no lo es. su campo.

 En otras salas, los ingenieros manipulan equipos y sensores que adornarán los autosub y el equipo de topografía que se están construyendo en el centro robótico de abajo: las herramientas colgadas de las paredes aquí y el aire de caos organizado que recuerda nada más que el cobertizo de mi padre. Los nombres en las puertas hacen poco para ayudar a un novato a adivinar lo que ocurre dentro: Biogeoquímica Microbiana, el Laboratorio de Flujo de Partículas. Para eso, necesitamos a los científicos. 

La científica del NOC Stephanie Hanson 

 CAMBIOS GRANDES Y PEQUEÑOS

"Siempre le digo esto a la gente: el océano es realmente grande", dice Stephanie Henson, científica principal de NOC y autora principal del capítulo sobre el ciclo del carbono del último informe del IPCC. "Podemos observar la superficie con satélites, está bien. Pero una vez que llega por debajo de eso, tenemos enfoques muy deficientes para muestrear lo que está sucediendo allí. '' Es por esta razón que la investigación de Henson se basa tanto en el nuevo conjunto de tecnologías robóticas autónomas desarrolladas en NOC, que permiten recopilar datos de los confines más profundos y lejanos del océano. Para Henson, estos datos se relacionan en gran medida con el fitoplancton y la bomba biológica, el mecanismo por el cual la materia orgánica (ya sea fitoplancton muerto o heces que contienen fitoplancton) se hunde en el fondo del océano, donde finalmente se almacena el carbono. Es una de las herramientas de secuestro de carbono más importantes del planeta. 

Sin el fitoplancton realizando la fotosíntesis constantemente y luego muriendo o siendo devorado, el CO2 atmosférico sería alrededor de un 50 por ciento más alto de lo que es ahora. "Eso sería una catástrofe", dice Henson. Afortunadamente, no se producirá una muerte masiva de estos productores primarios esenciales en el corto plazo. Sin embargo, Henson y su equipo ya han notado cambios en sus filas. "El fitoplancton varía desde cosas absolutamente minúsculas, hasta aquellas que son casi visibles a simple vista", dice. “Los más pequeños tienden a absorber menos dióxido de carbono que los grandes, en parte porque simplemente no necesitan tanto cuando están realizando la fotosíntesis, pero también porque no se hunden muy bien. Estamos viendo un cambio hacia el extremo más pequeño del rango de tamaño, lo cual no es ideal, porque eso implica una menor absorción de carbono ". El equipo se prueba en las aguas del lago Ness, Escocia También señala el impacto nocivo de la acidificación de los océanos, que se produce cuando el exceso de CO2 que el océano absorbe de forma natural establece una serie de reacciones químicas que dan como resultado una mayor concentración de iones de hidrógeno: más iones de hidrógeno se traduce en una mayor acidez. "Sabemos que la acidificación de los océanos afecta la forma en que algunos fitoplancton construyen sus conchas", dice Henson. “Algunos fitoplancton tienen conchas de carbonato de calcio, pequeñas estructuras intrincadas, y cuando los océanos se acidifican, no pueden construir estas conchas correctamente y, por lo tanto, se deforman. Y si no pueden crecer y prosperar con éxito, eso también puede tener un impacto negativo ". Los científicos aún no conocen todas las implicaciones de estos cambios en el fitoplancton o cómo afectarán nuestra evaluación del cambio climático futuro, pero las señales son preocupantes. Por ahora, todo se reduce a una mejor investigación y más datos. 

Un proyecto de NOC, conocido como GOCART, del que Henson es investigador principal, es clave para este objetivo. “Para GOCART, desplegamos muchos planeadores submarinos que toman observaciones de muy alta resolución durante períodos de un mes. Esto nos permite observar la variabilidad a corto plazo de las partículas. '' Los planeadores (que parecen pequeños torpedos amarillos, pero son un tipo de vehículo submarino robótico que puede funcionar durante muchos meses, y las direcciones se envían de forma remota a través de un satélite bidireccional). comunicaciones) se han desplegado hasta ahora en cuatro partes del mundo: dos misiones en el Océano Austral, una frente a las costas de África Occidental y otra en Porcupine Abyssal Plain, un observatorio sostenido en el Atlántico Norte. "Esto es totalmente nuevo porque no hemos tenido las técnicas para hacerlo hasta ahora", agrega Henson. "Lo que haremos a continuación es crear algunas ecuaciones para incorporarlas a un modelo y luego analizar cuáles son las implicaciones para el almacenamiento de carbono por parte de la biología". Uno de los vehículos autónomos de superficie de NOC se prueba en aguas abiertas [Imagen: Sarah Cryer] Este trabajo es solo una pequeña parte del programa más amplio de NOC.

 Parece como si el cambio climático afectara en última instancia a todo en los océanos, desde las criaturas más pequeñas hasta las vastas corrientes que constantemente desvía el agua por todo el mundo. "Desde el punto de vista del clima, la clave es que el océano es un solo océano, todo está conectado", dice Angela Hatton, directora de ciencia y tecnología de NOC. "Eso es muy importante porque cuando tienes un efecto en cualquier parte del océano, tienes un efecto en todas partes del océano". Utilizando satélites, los científicos ya están observando cambios en algunas de estas corrientes oceánicas, a pesar de conjuntos de datos relativamente pequeños en términos de duración. La circulación de vuelco meridional del Atlántico de importancia mundial (de la cual la Corriente del Golfo, tan importante para el clima templado del Reino Unido, es una pequeña parte) parece estar debilitándose o desacelerándose en el Atlántico Norte. Las proyecciones sugieren que perderá aún más fuerza en las próximas décadas. Esto podría causar extremos de calor y frío en Europa y un rápido aumento del nivel del mar a lo largo de la costa este de los Estados Unidos. En el otro extremo, una investigación reciente de científicos de la Universidad Nacional de Australia indica que los remolinos observables en el Océano Austral han aumentado en fuerza. Hatton se refiere a la Circulación Invertida como la "cinta transportadora" de los océanos y señala varias otras implicaciones de cualquier cambio en ella, una de las cuales involucra todos los nutrientes que naturalmente terminan en ciertas regiones.

“Tenemos mares altamente productivos alrededor del norte de Escocia y alrededor de las pesquerías en el Reino Unido, y parte de esa productividad se debe a que esta Circulación Invertida redistribuye todos los nutrientes que las plantas necesitan para crecer. Si comienzas a interrumpir la circulación, dejas de distribuir los nutrientes en los lugares correctos y afectarás lo que crece ". Hasta hace poco, ha sido enormemente difícil monitorear estos vastos movimientos oceánicos, pero NOC está en el caso. Ha establecido lo que se llama una "matriz" a través del Atlántico Norte, formada por vastos amarres, algunos de los cuales están unidos al fondo del mar y tienen cinco kilómetros de altura. "Nos permiten medir continuamente esta Circulación Invertida", dice Hatton. "Realmente, el punto fundamental para mí es comprender los océanos aumentando nuestro conocimiento". 

SOLUCIONES NATURALES 

 Esta misión central, aumentar el conocimiento sobre los océanos, se extiende a la segunda parte de la ecuación: los océanos como solución. Para Claire Evans, investigadora del grupo Ocean BioGeosciences de NOC, todo esto es importante. "Comencé como una científica pura, como la mayoría de los científicos", dice, "pero cuanto más envejezco, más madura en mi cosecha, más me doy cuenta de que si vamos a hacer algo útil con esto , tenemos que trabajar con las partes interesadas y tenemos que hacer que nuestra investigación sea más aplicada. ”Ella está particularmente interesada en los esquemas de secuestro de carbono marino (también conocidos como enfoques de carbono azul), especialmente en la regeneración de pastos marinos. “Para mí, personalmente, las soluciones que tienen más atractivo son aquellas que funcionan dentro de la naturaleza. Siento que estamos perturbando la naturaleza y no me siento cómodo aún más. El trabajo de Evans se centra en la ciencia detrás de este proceso en varios sitios piloto en todo el mundo, incluidos varios en el Reino Unido. Mientras hablamos, ella se está preparando para un viaje a Antigua, donde supervisará la extracción de muestras del sedimento en el fondo del mar, un proceso que, en su forma más simple, implica empujar un objeto similar a una tubería de drenaje en el sedimento y traer muestras para análisis en NOC. "Echamos un vistazo a la cantidad de carbono orgánico e inorgánico que contiene", explica Evans. “Además, observamos su proporción de isótopos, lo que nos permite saber dónde se fijó el carbono. Entonces, si es carbono orgánico: ¿proviene de la esfera terrestre o de la esfera marina? Y luego miramos cuándo se arregló. Luego podemos usar esos datos para decir dónde está, de dónde proviene el carbono buscado, cuánto hay y qué tan rápido se está secuestrando ". Las praderas de pastos marinos son sumideros de carbono de gran importancia [Imagen: Christopher Pearce] Este tipo de trabajo es importante porque en la mayoría de los sitios nunca se ha realizado, lo que significa que falta una comprensión real del nivel de secuestro. "Es realmente importante para estos países con grandes costas, porque significa que sus sistemas costeros pueden ser realmente un activo, algo que pueden usar para cumplir con las cuotas de emisiones, o potencialmente si quisieran limitar y comerciar utilizando los mercados de carbono". Evans puede realizar este trabajo gracias a las capacidades únicas de NOC. "No hay muchos organismos de investigación que puedan operar en hábitats sumergidos", dice. Mientras que en los manglares o marismas se puede conducir hasta ellos, analizar los pastos marinos es mucho más difícil, ya que implica equipos especializados y buzos. La restauración de las praderas de pastos marinos todavía no se está llevando a cabo a gran escala, pero en todo el mundo, en Europa, el Caribe y otros lugares, se están intensificando proyectos pioneros.                                  

Como líder del proyecto, Evans invierte particularmente en ReSOW (Recuperación de pastos marinos para la riqueza oceánica del Reino Unido), un proyecto respaldado por el gobierno que tiene como objetivo proporcionar evidencia y una visión estratégica para la renovación de pastos marinos en aguas del Reino Unido. "En todo el mundo, los gerentes están comenzando a ser realmente conscientes de lo importantes que pueden ser estos entornos", dice Evans. "Creo que definitivamente está en proceso ahora". El centro de robótica en NOC, donde se construyen equipos de última generación en preparación para misiones específicas [Imagen: De vuelta de donde vino En otro corredor más en NOC, el geólogo Chris Pearce trabaja en un esquema de secuestro de carbono completamente diferente. En lugar de utilizar recursos naturales, su proyecto más reciente se centra en recuperar las estructuras más antinaturales: las plataformas de petróleo y gas. "Hemos estado extrayendo combustibles fósiles, y en particular gas y petróleo de los yacimientos de petróleo del Mar del Norte durante muchas décadas", explica Pearce. 

“Sabemos que esos reservorios están bastante restringidos en términos de su contexto y entorno geológico. Como herramienta de mitigación del clima, en realidad podemos bombear el CO2 que se ha extraído y aislado en nuestras plantas de energía de regreso a los reservorios de donde vino, y básicamente mantenerlo almacenado durante muchos, muchos RRS James Cook y la plataforma Goldeneye durante un viaje de investigación Para probar esta visión, Pearce viajó recientemente al Mar del Norte Central, específicamente al depósito de Goldeneye fuera de servicio, como parte de un proyecto financiado por la UE que se está llevando a cabo en colaboración con Shell. El objetivo era probar la capacidad del equipo sumergible de NOC para monitorear cualquier fuga de CO2 que pudiera ocurrir en el sedimento que cubre el depósito. Para que el esquema de almacenamiento de carbono sea práctico, la capacidad de llevar a cabo este monitoreo constante es esencial. “Necesitamos tener la confianza de que si hubiera alguna liberación de CO2, cualquier fractura en el sedimento que no hubiera sido identificada, podríamos identificarla. También necesitamos poder diferenciar entre los procesos naturales que liberan CO2 y gases como el metano en el fondo del mar, de los que estamos inyectando activamente ". Durante un viaje de investigación de un NOC a Belice, se despliega un sensor de acidificación del océano [Imagen: Sarah Cryer] Fue otra gran prueba para el equipo especializado de NOC. "Tuvimos que idear una serie de herramientas o tecnologías que puedan identificar las áreas de fuga y diferenciarlas". Aunque en realidad estaba in situ, implicaba enviar un recipiente de CO2 diseñado a medida hasta el fondo del mar. "Luego inyectamos el CO2 en los sedimentos y controlamos las tasas de liberación de CO2 que salían". Pearce estaba encantado de descubrir que todo el equipo funcionaba como debía. Ahora puede transmitir esta información a quienes tienen el poder de seguir adelante con este tipo de proyectos de almacenamiento de carbono. Tales esquemas tienen muchos detractores: aquellos que argumentan que son demasiado caros, poco prácticos y dan a los gigantes de los combustibles fósiles una razón para seguir extrayendo petróleo y gas. Pero lla UE y el IPCC siguen apostando fuerte por ellos. 

Como científico, no es Pearce quien toma estas decisiones, pero siente que los esquemas marinos pueden ser parte de la solución. "Naturalmente, la reducción de las emisiones de CO2 tiene que ser la prioridad", dice, "pero eso por sí solo no nos permitirá alcanzar los objetivos de 1,5 ° C o 2 ° C". Como solución a corto plazo, esta es una de las soluciones porque ya tenemos la infraestructura allí ”. Ésta es una de las ventajas clave de utilizar antiguas plataformas petrolíferas. Un estudio de la Universidad de Edimburgo en un sitio diferente del Mar del Norte, sugirió que durante un período de 30 años, el reacondicionamiento de un esquema de almacenamiento de carbono sería aproximadamente 10 veces más barato que el desmantelamiento de la estructura. "Creo que aquí es donde la CCS desempeñará un papel", añade Pearce. "Se puede poner en línea muy rápidamente y, obviamente, dentro del contexto de la COP26, existe el objetivo neto cero: los plazos se acercan cada vez más". Chris Pearce y el equipo monitorean el progreso de un vehículo operado de forma remota [Imagen: Ben Roche] Dejando a un lado la ética de la captura de carbono, todo agrega otra cuerda al arco de NOC y otro desafío para sus ocupados ingenieros que constantemente crean nuevas máquinas y sensores a la luz de cada nuevo desafío. En última instancia, todo el trabajo que se lleva a cabo en NOC revela cuánto aún tenemos que aprender sobre el océano, pero también cuánto ha aumentado la capacidad de investigación. Con embarcaciones autónomas y planeadores robóticos ahora capaces de viajar donde los humanos no pueden, y con un monitoreo constante que con el tiempo revelará los patrones de cambio, la comprensión está mejorando enormemente. Dados los vínculos siempre emergentes entre el cambio climático y el océano, es un entendimiento que solo resultará más vital en los años venideros.