Nuevo atlas de las aguas oceánicas privadas de oxígeno

La vida abunda en casi todas partes de los océanos, excepto en ciertos lugares donde el oxígeno cae en picado de forma natural y las aguas se vuelven inhabitables para la mayoría de los organismos aeróbicos. Estas piscinas desoladas son "zonas deficientes en oxígeno" o ODZ (oxygen-deficient zones). Y aunque constituyen menos del 1 por ciento del volumen total del océano, son una fuente importante de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero. Sus límites también pueden limitar la extensión de la pesca y los ecosistemas marinos.

Ahora los científicos del MIT han generado el "atlas" tridimensional más detallado de las ODZ más grandes del mundo. El nuevo atlas proporciona mapas de alta resolución de los dos principales cuerpos de agua privados de oxígeno en el Pacífico tropical. Estos mapas revelan el volumen, la extensión y las diferentes profundidades de cada ODZ, junto con características de escala fina, como cintas de agua oxigenada que se inmiscuyen en zonas que de otro modo estarían empobrecidas.

El equipo utilizó un nuevo método para procesar más de 40 años de datos oceánicos, que comprende casi 15 millones de mediciones tomadas por muchos cruceros de investigación y robots autónomos desplegados en el Pacífico tropical. Los investigadores recopilaron y luego analizaron estos datos vastos y detallados para generar mapas de zonas deficientes en oxígeno a varias profundidades, similares a los muchos cortes de un escaneo tridimensional.

A partir de estos mapas, los investigadores estimaron el volumen total de las dos principales ODZ en el Pacífico tropical, con más precisión que los esfuerzos anteriores. La primera zona, que se extiende desde la costa de América del Sur, mide unos 600.000 kilómetros cúbicos, aproximadamente el volumen de agua que llenaría 240.000 millones de piscinas olímpicas. La segunda zona, frente a la costa de Centroamérica, es aproximadamente tres veces más grande.

El atlas sirve como referencia de dónde se encuentran las ODZ en la actualidad. El equipo espera que los científicos puedan agregar a este atlas con mediciones continuas, para rastrear mejor los cambios en estas zonas y predecir cómo pueden cambiar a medida que el clima se calienta.

"En general, se espera que los océanos pierdan oxígeno a medida que el clima se vuelve más cálido. Pero la situación es más complicada en los trópicos, donde hay grandes zonas deficientes en oxígeno", dice Jarek Kwiecinski, quien desarrolló el atlas junto con Andrew Babbin, profesor de desarrollo profesional Cecil e Ida Green en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT. "Es importante crear un mapa detallado de estas zonas para que tengamos un punto de comparación para cambios futuros".

El estudio del equipo aparece en la revista Global Biogeochemical Cycles.

Las zonas deficientes en oxígeno son regiones grandes y persistentes del océano que se producen de forma natural, como consecuencia de los microbios marinos que devoran el fitoplancton que se hunde junto con todo el oxígeno disponible en los alrededores. Estas zonas se encuentran en regiones que pasan por alto las corrientes oceánicas, que normalmente repondrían las regiones con agua oxigenada. Como resultado, las ODZ son ubicaciones de aguas relativamente permanentes, sin oxígeno, y pueden existir en profundidades oceánicas de aproximadamente 35 a 1,000 metros debajo de la superficie. Para cierta perspectiva, los océanos tienen una profundidad media de unos 4.000 metros.

Durante los últimos 40 años, los cruceros de investigación han explorado estas regiones arrojando botellas a varias profundidades y transportando agua de mar que los científicos luego miden en busca de oxígeno.

Los científicos han intentado utilizar estos datos de los sensores para estimar el valor real de las concentraciones de oxígeno en las ODZ, pero han encontrado increíblemente complicado convertir estas señales con precisión, particularmente en concentraciones cercanas a cero.

Los investigadores reunieron casi 15 millones de mediciones de sensores recopiladas durante 40 años por varios cruceros de investigación y flotadores robóticos, y mapearon las regiones donde el oxígeno no cambiaba con la profundidad.

"Ahora podemos ver cómo la distribución del agua anóxica en el Pacífico cambia en tres dimensiones", dice Babbin.

El equipo trazó un mapa de los límites, el volumen y la forma de dos ODZ principales en el Pacífico tropical, una en el hemisferio norte y la otra en el hemisferio sur. También pudieron ver detalles finos dentro de cada zona. Por ejemplo, las aguas sin oxígeno son "más espesas" o más concentradas hacia el centro, y parecen adelgazarse hacia los bordes de cada zona.

"También pudimos ver lagunas, donde parece que se sacaron grandes bocados de aguas anóxicas a poca profundidad", dice Babbin. "Hay algún mecanismo que lleva oxígeno a esta región, haciéndolo oxigenado en comparación con el agua que lo rodea".

Referencia

Scientists build new atlas of ocean’s oxygen-starved waters
Jennifer Chu | MIT News Office. December 27, 2021.
https://news.mit.edu/2021/oxyg...