¿Está desapareciendo el sumidero de carbono oceánico?

Traducido por Félix Nieto, 14/11/2007

David Archer/Realclimate (14/11/07)

Traducción: Félix Nieto para Globalízate y revisado por Mario Cuellar

En las últimas semanas y años han venido apareciendo montañas de informes que nos dicen que el mundo natural, quizás el océano en particular, se está cansando de absorber el CO2 que emitimos. Existen dudas y advertencias asociadas con cada uno de los estudios, pero observando el conjunto, proveen una evidencia convincente de que el hipotético efecto retroalimentador del ciclo de carbono ya ha comenzado.

Una parte del carbono emitido por el uso de combustibles fósiles y por los incendios, permanece en la atmósfera, otra parte va a la biosfera terrestre (en lugares distintos a los que están siendo cortados) y otra parte va a los océanos. Los sumideros naturales han venido absorbiendo más de la mitad de las emisiones de carbono. Si el cambio climático provoca que el medio natural absorba menos carbono, o incluso comience a emitirlo, eso amplificaría el forzamiento climático de los combustibles fósiles: lo que se conoce como efecto retroalimentador positivo.

El océano tiende a absorber más carbono si la concentración de CO2 en el aire aumenta, según la ley de Henry que dice que en equilibrio una mayor cantidad en el aire equivale a más cantidad disuelta en el agua. La separación del agua en capas, debido al calentamiento de la superficie, por ejemplo, tiende a impedir que absorba CO2, al ralentizar el ritmo en el que las aguas profundas, que aun no han absorbido CO2, suban a la superficie. El Océano Sur es uno de los más importantes en cuanto a la absorción de carbono, ya que es donde las aguas son más profundas.

Le Quere et al. (2007) diagnosticó la absorción de CO2 en el Océano Sur utilizando las concentraciones atmosféricas de CO2 de una docena de sitios diferentes en el hemisferio Sur. Descubrieron que el Océano Sur lleva emitiendo carbono desde 1990, esto contrasta con las predicciones de que debería estar absorbiendo más según la Ley de Henry. Aunque tenemos que tener en cuenta que es un asunto complicado el tratar de invertir la concentración atmosférica de CO2 para obtener emisores y sumideros. La historia de estos tipos de estudios nos dice que esperemos a una replica independiente antes de que tomemos como irrefutables sus resultados.

Le Quere et al propone que la lentísima absorción de CO2 por parte del Océano Sur puede ser debido a que los vientos son más fuertes. En ese punto la lectura se complica. Las aguas profundas contienen una alta concentración de CO2, producto de la degradación carbónica (piensa en la exhalación de los peces). El efecto del viento consiste en abrir un canal de ventilación entre la atmósfera y las profundidades del Océano. La estratificación, especialmente dentro de unas décadas, tenderán a cerrar este canal de ventilación. Este canal puede que deje salir el carbono retenido en las profundidades marinas o puede hacer que entre el carbono atmosférico, especialmente en unas pocas décadas ya que la concentración de CO2 aumentará. (Ley de Henry otra vez). Creo que es justo decir que los modelos no son decisivos en las evaluaciones sobre cual de esos dos factores debe ser el dominante en estos momentos. El método de inversión atmosférica, una vez pase la prueba de replica independiente, hará que triunfen las preediciones de los modelos sobre lo que creemos que esta ocurriendo, en mi libro.

La disminución en la absorción oceánica está mejor documentada en el Atlántico Norte por Schuster y Watson (2007). Muestran las mediciones de CO2 en la superficie, llevadas acabo por embarcaciones en el periodo comprendido entre 1994-1995 y desde 2002-2005. Sus datos químicos de la superficie oceánica están expresadas en términos de una presión parcial de CO2 que estaría en equilibrio con el agua. Si el pCO2 del aire es mas elevado que el pCO2 calculado del agua, por ejemplo, entonces el CO2 se disolvería en el agua.

El pCO2 del aire aumentó unas 15 micro-atmósferas durante esa década. El escenario más extremo de la Ley de Henry es que el pCO2 oceánico permaneciese constante en ese periodo de tiempo, por lo que la diferencia entre el aire y el mar aumentase esas 15 micro- atmósferas del aumento atmosférico. Por el contrario, lo que ha ocurrido es que el pCO2 del agua ha aumentado el doble de rápido que el de la atmósfera, unas 30 micro-atmósferas. La diferencia aire-mar de pCO2 fue cero en las altitudes altas, lo que significa que no se absorbe en un lugar donde la absorción de CO2 debería ser mas alta.

Un factor que puede estar cambiando la presión del Co2 proveniente de la superficie marina puede ser el calentamiento de las aguas superficiales, ya que el CO2 se hace menos soluble al aumentar la temperatura. Pero eso no es todo, como parece ser. La superficie oceánica se está calentando, excepto en las dos regiones más tropicales, pero la cantidad de calentamiento sólo puede explicar una fracción en el cambio de presión del CO2. No está muy claro cual es la causa, pero se describe como ciertos cambios en la circulación oceánica, puede que provocado por la estratificación o por la Oscilación del Atlántico Norte, trayendo una clase diferente de agua a la superficie. En cualquier caso, la disminución en la absorción en el Atlántico Norte es convincente, es verdadera.

Canadell et al (2007) dice que la reciente disminución en la absorción natural de CO2 en el ritmo del CO2 atmosférico aumenta relativamente al ritmo total del CO2 emitido (de los combustibles fósiles y de los cambios en el uso del suelo). Han juntado los datos de la fracción atmosférica de la emisión total de carbono, descubriendo que ha aumentado de 0,4 en 1960 a 0,45 hoy en día. Los modelos de los ciclos de carbono (13 de ellos obtenidos del escenario 2 de SRES) también pronostican que la fracción atmosférica debe aumentar, pero no tan pronto. Entre el periodo 1960-2000, los modelos predecían lo contrario de lo que esta ocurriendo: una ligera disminución en la fracción atmosférica, conducida por un aumento en la absorción por parte de los ecosistemas. Los efectos retroalimentadores en el mundo real del ciclo de carbono parecen ser que están comenzando antes de lo que se pensaba, concluye Canadell et al.

No hay una información real en el análisis de Canadell et al (2007) sobre donde se está produciendo la perdida de absorción, si en tierra o en mar. Han utilizado un modelo oceánico para hacer este trabajo, pero acabamos de ver lo difícil que es modelar o incluso entender algunos de los cambios observados en la absorción marina. Si sumamos al cambio en el sumidero oceánico, las sequías y las olas de calor pueden cambiar las condiciones de absorción terrestre. El terrible verano de 2003 en Europa por ejemplo redujo el ritmo de la fotosíntesis en un 50%, emitiendo tanto carbono a la atmósfera como el que había sido absorbido por la misma zona en los cuatro años anteriores. (Ciais et al., 2005).

El calentamiento al final de la ultima era glacial fue provocado por los cambios en la órbita de la Tierra alrededor del Sol, pero fue muy amplificado por el aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera. Las órbitas empujaron a las capas de hielo y estas al clima. Los cambios climáticos dispararon un poderoso efecto retroalimentador del ciclo del carbono, sobre lo que aun no se conoce demasiado.

Ahora la actividad industrial esta aumentando el CO2 atmosférico directamente. La pregunta es cuando y con cuanta fuerza contraatacará el ciclo de carbono.

David Archer es químico oceánico de la Universidad de Chicago.

Artículo original: Is the ocean carbon sink sinking?
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/11/is-the-ocean-carbon-sink-sinking/langswitch_lang/sp#more-493

Referencias:

Canadell, J.G., C.L. Quere, M.R. Raupach, C.B. Field, E.T. Buitehuis, P. Ciais, T.J. Conway, N.P. Gillett, R.A. Houghton, and G. Marland, Contributions to accelerating atmospheric CO2 growth from economic activity, carbon intensity, and efficiency of natural sinks, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, doi 10.1073, 2007.

Ciais, P., M. Reichstein, N. Viovy, A. Granier, J. Ogee, V. Allard, M. Aubinet, N. Buchmann, C. Bernhofer, A. Carrara, F. Chevallier, N. De Noblet, A.D. Friend, P. Friedlingstein, T. Grunwald, B. Heinesch, P. Keronen, A. Knohl, G. Krinner, D. Loustau, G. Manca, G. Matteucci, F. Miglietta, J.M. Ourcival, D. Papale, K. Pilegaard, S. Rambal, G. Seufert,
J.F. Soussana, M.J. Sanz, E.D. Schulze, T. Vesala, and R. Valentini, Europe-wide reduction in primary productivity caused by the heat and drought in 2003, Nature, 437 (7058), 529-533, 2005.

Le Quere, C., C. Rodenbeck, E.T. Buitenhuis, T.J. Conway, R. Langenfelds, A. Gomez, C. Labuschagne, M. Ramonet, T. Nakazawa, N. Metzl, N. Gillett, and M. Heimann, Saturation of the Southern Ocean CO2 sink due to recent climate change, Science, 316 (5832), 1735-1738, 2007.

Schuster, U., and A.J. Watson, A variable and decreasing sink for atmospheric CO2 in the North Atlantic, J. Geophysical Res., in press, 2007.

Ver todos artículos por Traducido por Félix Nieto