E10 Biogeoquímica Física

Tópico

La biogeoquímica física describe cómo los procesos físicos del océano —la circulación, la mezcla, la estratificación y las ondas— controlan la manera en que se distribuyen los nutrientes, el carbono, el oxígeno y otros elementos que determinan tanto la productividad biológica del mar como el papel que el océano juega en el ciclo global del carbono. Es precisamente esa capacidad de la física oceánica para mover elementos de un lugar a otro la que hace que el océano funcione, al mismo tiempo, como el motor y como el contenedor de buena parte de la química que sostiene la vida marina.

El océano absorbe aproximadamente entre el veinticinco y el treinta por ciento de todo el dióxido de carbono de origen humano que se emite a la atmósfera, lo que lo convierte en el mayor sumidero de carbono a largo plazo de todo el planeta. Esta absorción es posible gracias a lo que se conoce como la bomba biológica de carbono: el fitoplancton fija el dióxido de carbono disuelto en carbono orgánico dentro de la zona iluminada del océano, y cuando esos organismos mueren o son consumidos, una parte de ese carbono se exporta hacia las aguas profundas antes de volver a descomponerse, lo que hace que el carbono capturado cerca de la superficie termine quedando secuestrado, durante mucho tiempo, lejos del contacto con la atmósfera.

La disponibilidad de nutrientes dentro de la zona iluminada del océano depende de tres vías de suministro: la surgencia, la mezcla turbulenta vertical y la deposición atmosférica. En las zonas de surgencia más intensas del planeta, frente a Perú, frente a Benguela y frente a California, el afloramiento continuo de aguas profundas ricas en nutrientes es lo que hace que esas regiones sostengan algunos de los ecosistemas marinos más productivos del mundo entero.

Las zonas de mínimo oxígeno se forman precisamente donde termina hundiéndose buena parte del carbono orgánico que la bomba biológica exporta desde la superficie: es la descomposición de ese carbono, en el interior del océano y por debajo de las regiones de alta productividad superficial, la que hace que el consumo biológico de oxígeno supere allí al aporte que la circulación logra traer, dejando esas aguas casi sin oxígeno disuelto.

La acidificación del océano es la consecuencia química directa de esa misma absorción de dióxido de carbono con la que empezó este documento: el dióxido de carbono que el agua de mar absorbe reacciona con ella formando ácido carbónico, que a su vez se disocia liberando iones de hidrógeno y bicarbonato, y es precisamente ese aumento de iones de hidrógeno el que hace que el pH del océano baje y que la saturación de aragonito y de calcita se reduzca. El pH oceánico ha bajado una décima de unidad desde la era preindustrial, lo que equivale a un aumento de veintiséis por ciento en la concentración de iones de hidrógeno, y el comportamiento esperado incluye tanto una reducción de la profundidad a la que el agua deja de estar saturada de carbonato como un impacto directo sobre los organismos calcificadores.

Así, desde los procesos físicos que reparten nutrientes y carbono por todo el océano hasta la acidificación química con la que termina este documento, pasando por la bomba biológica que hunde el carbono y por las zonas de mínimo oxígeno que esa misma bomba deja a su paso, la biogeoquímica física hace que la circulación, la mezcla y la estratificación del océano terminen determinando tanto su capacidad para capturar carbono como su propia química interna.

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