El proyecto financiado con fondos europeos <a href="https://www.geotraces.org/news-50/news/116-news/1134-geotraces-arctic-expeditions-successfully-completed" target="blank">GEOTRACES-ARCTIC</a> indaga en los ciclos biogeoquímicos de los oligoelementos en el Ártico para dilucidar la resiliencia de este océano a los cambios a escala planetaria y prever su futuro.
Las transformaciones oceánicas provocadas por el clima presentan una intensidad adicional en el océano Ártico, y factores como la banquisa, la hidrografía y la circulación influyen en gran medida en la productividad biológica y la composición de los ecosistemas. No obstante, no existe un conocimiento exhaustivo de este impacto climático debido a la falta de información precisa sobre las interacciones químicas, físicas y biológicas subyacentes a los procesos implicados.
La distribución y la composición isotópica de muchos oligoelementos y gases traza oceánicos ofrecen información sobre dichos procesos biogeoquímicos y físicos. Estos procesos influyen a su vez en la productividad biológica, el ciclo de carbono y la emisión de oligogases importantes para el clima, en forma tanto de micronutrientes (p. ej. zinc) como de toxinas (p. ej. mercurio).
Por otro lado, el incremento previsto de la explotación de los recursos árticos, y las preocupaciones en general que suscita el cambio climático, hacen necesario conocer mejor la distribución y los ciclos de los oligoelementos e isótopos y de los gases disueltos en el océano Ártico, sobre todo de cara a evaluar la resiliencia y el futuro de esta masa de agua. La iniciativa financiada con fondos de la Unión Europea GEOTRACES-ARCTIC (parte del programa de GEOTRACES) se puso en marcha con la intención de generar estos conocimientos mediante investigaciones internacionales coordinadas.
MUESTREO DE SEDIMENTOS, DE LA SUPERFICIE OCEÁNICA Y DE AEROSOLES
GEOTRACES-ARCTIC forma parte de un programa más amplio en el que se estudia el conjunto de masas oceánicas mediante una serie de expediciones en las que se registran en un mapa la distribución de oligoelementos e isótopos a fin de desentrañar los procesos subyacentes. Este programa coordinado en el que participan varios países concluirá en 2018 y tiene tres objetivos principales. El primero, generar una base de referencia sobre la geoquímica del océano Ártico. El segundo, conocer la distribución biogeoquímica actual. Y por último, predecir los cambios que sufrirá la geoquímica del Ártico. La enorme magnitud del estudio brinda un torrente de datos que se analizarán en los años venideros y es posible gracias a la colaboración entre tres programas de la Unión Europea, Canadá y Estados Unidos dedicados a la obtención de muestras de sedimentos, de la superficie del océano y de aerosoles. A pesar de la envergadura de esta labor, ya se dispone de resultados, algunos de ellos presentados en el congreso de la Asociación de las Ciencias de la Limnología y la Oceanografía (ASLO) celebrado recientemente en Hawái.
Para mostrar los niveles de toxinas oceánicas en forma de mercurio (Hg) -cuya concentración elevada en la biota marina del Ártico supone un indicador de las emisiones antropogénicas-, investigadores financiados con fondos europeos estudiaron los flujos de Hg en ríos árticos, en concreto euroasiáticos.
F En dicho congreso se presentaron las observaciones estacionales de concentraciones y flujos de mercurio disuelto (DHg) y en partículas (PHg) procedentes de dos ríos euroasiáticos, el Yenisei y el Severnaya Dvina. Estas observaciones sacaron a la luz flujos intensos de DHg y PHg durante el deshielo de primavera, seguidos de un segundo repunte durante las crecidas otoñales. Tras proceder a un análisis más pormenorizado, el equipo realizó un recuento completo del mercurio fluvial (THg) de 29 Mg y-1, lo que permite a los programadores de modelos analizar mejor las incertidumbres en torno al almacenamiento de Hg en la plataforma continental y la exportación de partículas de Hg desde la superficie hasta las profundidades del océano Ártico.
La investigación también estudió la química del CO2 y del carbonato en el océano Ártico y la banquisa. La importancia de estas mediciones radica en que el calentamiento de la superficie oceánica provocado por el cambio climático, en combinación con un deshielo más intenso de la banquisa, ha reducido la temperatura superficial del océano y expuesto la superficie a la atmósfera. Esto repercute directamente en el intercambio de dióxido de carbono (CO2) entre el aire, el hielo y el océano, así como en la química del carbonato oceánico y en la acidificación del océano.
El equipo aportó además datos que respaldan la responsabilidad humana en el aumento de la concentración de carbono en las aguas del Atlántico. En aguas intermedias (100-1 500m de profundidad) dieron con aumentos pronunciados del CO2 antropogénico tanto en la cuenca de Nansen (0,74 ± 0,10 mol C m-2 yr-1) como en la de Amundsen (0,95 ± 0,25 mol C m-2 yr-1). Esta situación ha provocado que en los últimos dos decenios se redujese el pH entre 0,02 y 0,05 unidades, provocando una acidificación rápida a estas profundidades al reducir los estados de saturación del carbonato cálcico.
UNO DE LOS MAYORES PROGRAMAS CIENTÍFICOS EN EL ÁRTICO
GEOTRACES ya ha completado 1 024 puntos de muestreo y 94 expediciones. Además de emplear expediciones de este tipo para obtener datos, el programa respalda otras investigaciones dedicadas a regiones o procesos concretos. El programa extrae en estos casos los datos intercalibrados de oligoelementos e isótopos de otras expediciones, si bien cualquier actividad de este tipo ha de ajustarse a los criterios y directrices pertinentes del programa y contar con la aprobación del Comité de Dirección de GEOTRACES. El mantenimiento de la información sobre las expediciones de GEOTRACES corre a cargo del Centro Internacional de Gestión de Datos de GEOTRACES (GDAC), ubicado en el Centro Británico de Datos Oceanográficos (BODC) de Liverpool (Reino Unido).
