José Martín Hernández Ayón y Orión Norzagaray López, investigadores del Instituto de Investigaciones Oceanológicas de la Universidad Autónoma de Baja California & Daniel Pech, investigador de El Colegio de la Frontera Sur.
A principios de los años 2000 se reportó que el aumento del dióxido de carbono (CO2) atmosférico, emitido por la quema de combustibles fósiles, era absorbido por el océano en un 25 %. Una vez absorbido, el CO2 se hidrata para formar ácido carbónico (H2CO3), como se muestra en la figura 1, punto 6, y provoca que el pH del océano disminuya. Cuanto más dióxido de carbono absorban los océanos, más se acidificarán. Adicionalmente, este ácido carbónico disminuye la concentración de iones de carbonato, ya sea por reacción directa o por la liberación de protones (iones hidrógeno). Los biominerales carbonatados en el mar dependen del nivel de saturación de carbonato en el agua —de acuerdo con ello, el ambiente es propicio o no para que se disuelvan— y usan indicadores como la omega calcita (Ωcalc) y omega aragonita (Ωarag), las cuales son una función de la concentración de carbonato, calcio (Ca2+) y la temperatura mediante el producto de solubilidad.
El vaivén de los organismos calcificadores
Los estados de saturación de aragonita y calcita responden directamente a los cambios de la disponibilidad del ion CO32-, de modo que si el océano absorbe más dióxido de carbono, al disminuir el pH disminuye el carbonato y también la Ωarag y Ωcalc. Estos valores de saturación son interpretados, por ejemplo, de la siguiente manera: un valor de Ω igual a 1 indica que los minerales de carbonato están saturados; por otro lado, cuando el Ω es mayor que 1 favorece las condiciones para que ocurra el proceso de formación o la preservación de minerales de carbonato. Mientras que, cuando Ω es menor a 1 se favorece la disolución, si la saturación de aragonita y calcita disminuyen, existirán mayores retos fisiológicos para los organismos calcificadores en la formación de sus estructuras. En este aspecto de la saturación, se utiliza el término corrosivo para referirse a los efectos de las condiciones del estado de baja saturación, que resultan de factores diversos. Por ejemplo, la disminución del pH en zonas costeras es producto de procesos naturales o debido a problemas de contaminación. El aporte de aguas residuales contribuye no sólo a la disminución de oxígeno, sino también a la del pH y a la disponibilidad de carbonato.
Este escenario no es ideal para organismos calcificadores, como moluscos y equinodermos porque hay efectos en las distintas etapas de su ciclo de vida. Los resultados obtenidos sobre el estado de acidificación del golfo de México, en el marco del proyecto Implementación de redes de observación oceanográficas (físicas, geoquímicas y ecológicas) para la generación de escenarios ante posibles contingencias relacionadas a la exploración y producción de hidrocarburos en aguas profundas del golfo de México, han permitido avanzar en el conocimiento de la acidificación del océano. Analicemos, paso a paso, la figura siguiente y los aprendizajes arrojados hasta el momento (Figura 1).
1) La Plataforma de Yucatán es reconocida por estar constituida por sedimentos kársticos, éstos se caracterizan también por contener volúmenes altos de aguas subterráneas que aportan carbonato a la zona costera (Figura 1, punto 3). Sin embargo, en áreas donde la zona urbana se ha establecido, se presentan problemas en el manejo de las aguas residuales, que llegan a los mantos freáticos e igualmente son transportadas a la zona costera con efectos en los valores de pH.
2) Cabo Catoche ha sido reportado por diversos estudios como una zona donde se presentan eventos de surgencias estacionales (Figura 1, punto 6). Las surgencias costeras se presentan por la acción del viento y generan el transporte de aguas subsuperficiales, las cuales se caracterizan por presentar pH bajo y altas concentraciones de CO2 disuelto.
3) La advección (el transporte) de masas de agua tiene un papel importante en este mar mexicano. La dinámica de las masas de agua subsuperficiales dentro del golfo es moduladora de la biogeoquímica del carbono. Se ha encontrado que las características químicas de las aguas del golfo (en relación al pH, carbono inorgánico disuelto y concentración de carbonatos) son similares a las aguas localizadas y medidas en la región del Caribe (Figura 1, punto 1).
Esto quizá no sea una novedad, pero hay autores que señalan que el agua de este golfo no sólo proviene del Caribe, sino también del Atlántico. Las propiedades biogeoquímicas de ambas fuentes de agua son diferentes: las del Atlántico tienen un pH de mayor a igual que la concentración de carbonatos, mientras que las aguas del Caribe presentan condiciones opuestas. Sin embargo, es importante señalar que las aguas dentro del golfo de México se encuentran saturadas con carbonatos (Figura 1, punto 5).
4) Los ríos tienen un papel importante en los ecosistemas costeros de la zona oeste del golfo de México. Tres de ellos le aportan grandes volúmenes de agua: el Papaloapan, el Coatzacoalcos y el Grijalva. No obstante, a pesar de su relevancia, éste es un tema emergente que debe entenderse en futuros estudios con el fin de, por ejemplo, determinar su papel en la química del carbono en la zona costera, ya que suelen ser una fuente importante de nutrientes, pueden transportar carbonatos disueltos y arrastrar materia orgánica de origen antropogénico que podría disminuir el pH después de ser degradada.
El humano influye más que la naturaleza
La absorción oceánica de CO2 y la dinámica de la química del carbono están determinadas por procesos atmosféricos
y oceánicos, pero pueden ser alteradas en los ecosistemas por procesos naturales o por la intervención de la mano del hombre. Si bien es cierto que tenemos una tarea pendiente en cuanto a la función de los ríos en la química del carbono
en el golfo de México, nos queda claro cuál es el impacto en zonas como la península de Yucatán, donde el ser humano
influye en el pH del océano por encima de las condiciones de la misma naturaleza.
Número completo disponible en: https://conacyt.mx/wp-content/uploads/publicaciones_conacyt/ciencias_y_humanidades/03_Ciencias_y_Humanidades.pdf
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