Dr. Luke Gloege - abril 2021
El océano anulará algunos de nuestros esfuerzos de mitigación en el futuro
Las estimaciones del Presupuesto Global del Carbono más reciente sitúan la cantidad total de carbono en el océano en 38.700 gigatoneladas (Gton) y 860 Gton en la atmósfera. Para poner estas cifras en perspectiva, 1 Gton de carbono añadido a la atmósfera aumenta la concentración de dióxido de carbono (CO₂) en aproximadamente 0,5 ppm (partes por millón).
Figura: Representación esquemática de la perturbación global del ciclo global del carbono causada por las actividades antropogénicas, promediada globalmente para la década 2010-2019.
En este artículo se explicará por qué el océano contiene casi 50 veces más carbono que el aire. También explicaré lo que ocurrirá con este carbono cuando empecemos a reducir nuestras emisiones.
El océano sigue a la atmósfera
Debido a las actividades humanas, la cantidad de CO₂ en la atmósfera y el océano está aumentando. Esto se debe a la ley de Henry, que establece que la concentración de CO₂ disuelto en el agua es proporcional a la concentración en el aire que hay sobre ella. En otras palabras, el CO₂ oceánico está aumentando porque el CO₂ atmosférico está aumentando.
En Hawái, los científicos han registrado la cantidad de CO₂ que hay en el aire y en la superficie del océano. De los datos se desprende que la cantidad de CO₂ en el océano sigue el ritmo de la cantidad que hay en la atmósfera. En primer lugar, el océano sigue a la atmósfera.
Figura: Concentración de CO₂ en la atmósfera y en el océano. El negro indica el CO₂ atmosférico y el azul el CO₂ oceánico. Obsérvese que la tasa de aumento es similar entre el océano y la atmósfera. Fuente de los datos: NOAA y HOT. (imagen del autor)
El CO₂ oceánico está aumentando porque el CO₂ atmosférico está aumentando
Carbonatación oceánica
El CO₂ atmosférico disuelto en el océano se combina con moléculas de agua para formar ácido carbónico (H₂CO₃). Este ácido débil se disocia en iones de hidrógeno, carbonato (HCO₃) y bicarbonato (CO₃). Los iones de hidrógeno solitarios hacen que el océano sea más ácido disminuyendo el pH, lo que se conoce comúnmente como el otro problema del CO₂. Este proceso probablemente te resulte familiar porque es la razón por la que los refrescos y el agua de seltz son efervescentes; es la carbonatación. El lado izquierdo del siguiente esquema describe esta química.
La concentración total de (ácido carbónico) H₂CO₃, (bicarbonato) CO₃ y (carbonato) HCO₃ se denomina carbono inorgánico disuelto (DIC), y la concentración final de cada molécula viene determinada por el pH del agua.
Aproximadamente el 98% del carbono del océano se encuentra en la reserva de DIC; aquí es donde el océano esconde todo su carbono. Esto aumenta el poder de absorción del océano. Como el CO₂ se transforma en carbono inorgánico disuelto DIC, el océano puede absorber y disolver más CO₂ de la atmósfera. Esto explica por qué hay casi 50 veces más carbono en el océano que en la atmósfera.
Esquema que ilustra cómo el CO₂ atmosférico se disuelve y se disocia en carbono inorgánico disuelto (DIC). El fitoplancton "fija" el DIC en carbono orgánico. El fitoplancton es devorado por el zooplancton o muere y se hunde en las profundidades del océano. El plancton muerto en las profundidades del océano es remineralizado por las bacterias, que respiran el DIC. (imagen del autor)
El océano contiene 50 veces más carbono que la atmósfera.
¿Qué pasará cuando reduzcamos las emisiones?
El océano es un arma de doble filo. Actualmente proporciona un servicio ecosistémico al secuestrar el carbono. Sin embargo, cuando empecemos a reducir drásticamente nuestras emisiones, el océano se convertirá probablemente en una fuente de carbono para la atmósfera. Se llegará a un punto en el que la concentración en el océano sea mayor que la del aire, lo que hará que el carbono salga del océano y vuelva a la atmósfera. Esto se debe a la difusión, los gases tienden a desplazarse de las zonas de alta concentración a las de baja concentración.
Es de esperar que el océano devuelva parte del carbono que se ha ido acumulando a lo largo de los años. Esto pone de manifiesto que el océano no siempre nos ayudará. Por ahora, el océano nos está ayudando, pero inevitablemente empezará a sofocar algunos de nuestros esfuerzos de mitigación en el futuro. Tenemos que ser conscientes de ello; cuanto antes empecemos a reducir las emisiones, menor será el impacto perjudicial del océano sobre nuestros esfuerzos en el futuro.
Agradecimiento especial a
Rachana Maniyar, Ph.D. por la edición de los borradores de este artículo.