El ciclo global del oxígeno en aguas continentales ha cambiado drásticamente por la actividad humana

Una investigación reciente publicada en la prestigiosa revista Science Advances, liderada por científicos como Junjie Wang y Xiaochen Liu, muestra que la actividad humana ha transformado radicalmente el ciclo del oxígeno en las aguas continentales en todo el mundo. Utilizando un modelo global mecanicista, los expertos estudiaron los cambios ocurridos entre 1900 y 2010, identificando alteraciones profundas impulsadas principalmente por factores antropogénicos.

Los resultados del estudio señalan un aumento casi seis veces mayor en la producción global de oxígeno en aguas continentales, pasando de 0,16 a 0,94 petagramos (Pg) anuales. Aunque inicialmente este dato podría interpretarse como positivo, la investigación destaca una preocupación mayor: el consumo de oxígeno ha aumentado incluso más, pasando de 0,44 a 1,47 Pg al año.

La causa principal de estos cambios es la actividad humana, especialmente la contaminación por nutrientes provenientes de actividades agrícolas intensivas, el vertido descontrolado de aguas residuales y la alteración hidrológica causada por la construcción masiva de presas y embalses en ríos de todo el mundo.

El estudio enfatiza que los ecosistemas acuáticos continentales continúan siendo predominantemente heterótrofos, lo que significa que consumen más oxígeno del que producen. Este fenómeno convierte a estos cuerpos de agua en sumideros constantes de oxígeno atmosférico, agravando la situación ambiental a escala global.

Uno de los hallazgos más preocupantes es la creciente eutrofización en ríos y lagos, un proceso que ocurre cuando un exceso de nutrientes en el agua provoca floraciones masivas de algas. Al morir, estas algas se descomponen y consumen grandes cantidades de oxígeno, generando zonas de hipoxia (falta de oxígeno) que pueden llevar a la muerte de peces y pérdida generalizada de biodiversidad.

El modelo utilizado en el estudio, denominado IMAGE-DGNM, permite analizar cómo la producción de oxígeno ha evolucionado desde una dominancia bentónica (en sedimentos del fondo) hacia una dominancia pelágica (en la superficie de lagos y embalses), reflejando cambios drásticos en el funcionamiento ecológico de estos ambientes acuáticos.

Además, los investigadores detectaron que el calentamiento global también ha impactado el ciclo del oxígeno, pero de manera indirecta y menos significativa que la contaminación por nutrientes y la modificación del flujo de agua. La temperatura ha favorecido procesos biológicos como la descomposición de materia orgánica, incrementando ligeramente el consumo de oxígeno.

Otro aspecto clave abordado por el estudio es que la construcción de represas, embalses y otras infraestructuras hídricas ha ralentizado significativamente el flujo natural del agua, aumentando el tiempo de residencia de materia orgánica y nutrientes en estos cuerpos de agua. Este aumento del tiempo de retención ha promovido procesos de consumo de oxígeno más intensos y persistentes.

Los resultados revelan patrones espaciales claros: regiones agrícolas intensivas y áreas urbanizadas muestran mayores incrementos en la producción y el consumo de oxígeno. Países en Europa, América del Norte, Asia y América del Sur son identificados como puntos críticos donde la intervención humana ha alterado profundamente el equilibrio natural de las aguas continentales.

Finalmente, el estudio subraya la necesidad urgente de implementar políticas efectivas para gestionar la contaminación por nutrientes y regular mejor las intervenciones hidrológicas humanas. Recomiendan incluir los hallazgos del ciclo del oxígeno en los modelos globales de cambio climático, dado su impacto sobre la salud planetaria y la sostenibilidad a largo plazo.

Este trabajo abre nuevas perspectivas para la comprensión integral del metabolismo global de los ecosistemas acuáticos y podría contribuir a estrategias más efectivas para mitigar las consecuencias ambientales derivadas de la actividad humana.