Los incendios australianos impulsaron floraciones marinas sin preceden

Los incendios comenzaron en octubre de 2019 y ardieron hasta enero de 2020, quemaron millones de hectáreas y mataron o desplazaron a aproximadamente 3 mil millones de animales. Los incendios emitieron grandes cantidades de dióxido de carbono y columnas de humo elevadas a alturas récord.

Ese verano lleno de humo también afectó a los ecosistemas marinos a miles de kilómetros de distancia, según una nueva investigación que combinó datos satelitales y mediciones de superficie. Desde diciembre de 2019 hasta marzo de 2020, la deposición de aerosoles emitidos por los incendios provocó floraciones de fitoplancton en las aguas normalmente limitadas en hierro del Pacífico Sur y el Océano Austral. En conjunto, la superficie de esas flores excedió el tamaño de Australia.

La imagen de arriba, adquirida el 6 de enero de 2020 por el satélite japonés Himawari-8, muestra la columna de humo y cenizas que se alejan de los incendios en la costa sureste de Australia. A medida que el clima global se calienta, se espera que tales incendios aumenten en frecuencia e intensidad, liberando más dióxido de carbono, lo que alimenta aún más el cambio climático.

Es importante comprender los efectos de tales incendios, no solo en los ecosistemas locales sino también en los distantes, señaló el biogeoquímico marino Weiyi Tang de Princeton y el biogeoquímico Nicolas Cassar de la Universidad de Duke, autores principales del estudio. “El hecho de que tanto los incendios como las floraciones no tuvieran precedentes en el registro del satélite inicialmente nos dio un indicio de que podrían estar conectados”, dijo Cassar.

Para cuantificar los aerosoles emitidos por los incendios, el equipo examinó los datos de profundidad óptica de aerosoles (AOD) del Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus (CAMS), que se basa en parte en las mediciones del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) en los satélites Terra y Aqua de la NASA.

En el espectro visible, AOD proporciona una medida de la cantidad de polvo del desierto, sal marina, sulfato, materia orgánica y carbón negro en una columna de aire. Los investigadores observaron específicamente el AOD de carbono negro como un sustituto de los aerosoles de incendios forestales. Tang, Cassar y sus colegas encontraron que las emisiones de carbono negro emanaron principalmente de incendios forestales en el sur y este de Australia y se extendieron al amplio Pacífico Sur en unos pocos días.

El equipo también examinó las concentraciones de clorofila registradas por la Iniciativa de Cambio Climático del Color del Océano de la Agencia Espacial Europea. OCCI fusiona datos del espectrómetro de imágenes de resolución media (MERIS) en Envisat, Terra MODIS, el conjunto de radiómetros de imágenes infrarrojas visibles (VIIRS) y el sensor de campo de visión amplio con vista al mar (SeaWiFS).

Los mapas de arriba muestran los niveles mensuales de aerosoles (izquierda) y anomalías de clorofila (derecha) desde noviembre de 2019 hasta febrero de 2020. Los investigadores identificaron dos regiones al sur y al este de Australia donde las concentraciones de clorofila duplicaban los niveles estacionales normales, valores nunca antes observados en el Récord satelital de 22 años. Esas anomalías de la clorofila ocurrieron unos pocos días o semanas después de los picos en los aerosoles de carbono negro. En esas dos regiones, los valores de aerosoles de carbono negro también fueron un 300 por ciento más altos de lo normal, un nivel sin precedentes en el récord de aerosoles de 17 años.

Mientras las plumas de los incendios forestales fluían desde el continente australiano, pasaron por una estación de muestreo de aire en la cima del Monte Wellington en Tasmania. Los análisis de las muestras de aerosoles en el aire recolectadas allí revelaron la presencia de hierro y una molécula de sacárido llamada levoglucosano que se forma cuando la celulosa se quema, evidencia directa de que los aerosoles provienen de los incendios forestales. A favor del viento, la flota de Argo en el océano y también detectó niveles elevados de clorofila en las áreas de floración, afirmando que la señal de clorofila del satélite era real.

La conexión entre los aerosoles de humo y la floración también fue corroborada por un modelo que calculó las trayectorias de las parcelas de aire que salían del fuego. "La profundidad óptica del aerosol y las trayectorias de la masa de aire modeladas confirmaron que las floraciones de algas estaban en el camino de los aerosoles de los incendios forestales", dijo Cassar.

El equipo incluso consideró si la variabilidad natural en el océano, como el Dipolo del Océano Índico, el Modo Anular del Sur o El Niño-Oscilación del Sur, podría explicar la afluencia de nutrientes que alimentan la floración. "No había nada que pudiera explicar las observaciones que teníamos", dijo Tang. "Resulta que la variabilidad natural fue relativamente pequeña en comparación con lo que observamos".

En un artículo relacionado, otro equipo de investigación informó que los incendios de 2019-2020 emitieron más del doble del dióxido de carbono estimado anteriormente, una magnitud que excede las emisiones anuales de dióxido de carbono de Australia a partir de incendios y combustibles fósiles. La floración de fitoplancton inicialmente absorbió una gran cantidad de ese dióxido de carbono, pero aún no se conoce su destino final, por ejemplo, si respiró en la superficie o se exportó a las profundidades del océano. "Para nosotros, el santo grial es averiguar cuánto compensó esta floración las emisiones de carbono asociadas con los incendios forestales australianos", dijo Cassar.

Elucidar los vínculos entre los incendios forestales, el dióxido de carbono atmosférico y los ecosistemas marinos podría ayudar a mejorar los modelos globales del ciclo del carbono. “Nos enfocamos en los incendios forestales australianos porque eran realmente únicos en tamaño, pero creo que vale la pena mirar también otros incendios forestales, incluso en California y otras regiones del mundo”, señaló Cassar. "Y si es importante, a nivel mundial, debe estar mejor representado en los modelos del sistema de la Tierra".

Imágenes de NASA Earth Observatory por Joshua Stevens , utilizando datos cortesía de Tang, W., et al. (2021), incluidos datos de la Agencia Espacial Europea y datos MODIS de NASA EOSDIS LANCE y GIBS / Worldview . Imágenes de Himawari cortesía de la Agencia Meteorológica de Japón. Historia de Sara E. Pratt.

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