Por qué los océanos se oscurecen y qué consecuencias trae para el planeta

Las vastas zonas oceánicas iluminadas por el sol y la luna, conocidas como zonas fóticas, son cunas de vida. Albergan el 90% de toda la biodiversidad marina y son fundamentales para la salud del planeta.

Estos hábitats, que en promedio se extienden hasta unos 200 metros de profundidad, impulsan las interacciones ecológicas y son cruciales para los equilibrios globales de nutrientes y carbono. Sustentan además las pesquerías mundiales y los ecosistemas de aguas profundas.

Sin embargo, una nueva y preocupante investigación revela una tendencia global, el "oscurecimiento del océano". Este fenómeno ocurre cuando cambios en las propiedades ópticas del agua reducen la profundidad a la que penetra suficiente luz.

Un estudio publicado en Global Change Biology, liderado por científicos de la Universidad de Plymouth y el Laboratorio Marino de Plymouth (PML), ha cuantificado esta tendencia a escala planetaria durante las últimas dos décadas.

Utilizando una combinación de datos satelitales de la NASA (MODIS Aqua) y modelos numéricos, los investigadores analizaron los cambios anuales en la atenuación de la luz [Kd(490)] en el océano entre 2003 y 2022.

Los resultados son alarmantes. Descubrieron que el 21% del océano global, un área que abarca más de 75 millones de kilómetros cuadrados, ha experimentado un oscurecimiento significativo en este período.

Esta creciente atenuación de la luz significa que las zonas fóticas se están encogiendo. En más del 9% del océano global, un área de más de 32 millones de kilómetros cuadrados (similar en tamaño al continente africano), la profundidad de la zona fótica se ha reducido en más de 50 metros.

Incluso reducciones más drásticas se han observado: el 2,6% del océano vio cómo su zona iluminada se contraía en más de 100 metros. No obstante, el panorama no es uniformemente sombrío, ya que alrededor del 10% del océano (más de 37 millones de kilómetros cuadrados) se ha vuelto más claro.

Tradicionalmente, la zona fótica se define como la profundidad a la que la luz solar disminuye al 1% de su intensidad en la superficie, un umbral para la fotosíntesis. Pero los autores del estudio argumentan que esta definición es limitada.

Ignora la variabilidad de la luz superficial y, crucialmente, que numerosos procesos biológicos más allá de la fotosíntesis dependen de la luz solar y lunar. Muchos organismos marinos poseen sensibilidades a la luz muy diferentes.

Para superar esto, el equipo utilizó los mínimos de fotosensibilidad de los copépodos Calanus, un género pelágico adaptado a bajos niveles de luz, para definir una profundidad de zona fótica más relevante ecológicamente.

Las implicaciones de este oscurecimiento generalizado son potencialmente graves, aunque aún no se comprenden del todo. Los investigadores advierten que podría afectar a un gran número de especies marinas y a los servicios ecosistémicos que el océano proporciona.

El Dr. Thomas Davies, de la Universidad de Plymouth, señaló que investigaciones previas ya habían mostrado cambios en el color de la superficie oceánica, posiblemente por alteraciones en las comunidades de plancton.

"Nuestros resultados demuestran que dichos cambios provocan un oscurecimiento generalizado que reduce la cantidad de océano disponible para los animales que dependen del sol y la luna para su supervivencia y reproducción", afirmó Davies. "Esto constituye un verdadero motivo de preocupación".

El oscurecimiento no se limita a las regiones costeras, como se pensaba típicamente. El estudio indica que también se extiende a vastas franjas del océano abierto, particularmente en regiones polares, el Atlántico Nordeste y el Pacífico Noroeste.

Cerca de las costas, el aumento de la atenuación de la luz probablemente se deba a una combinación de factores. Entre ellos, la carga de nutrientes, materia orgánica y sedimentos procedentes de la escorrentía agrícola y el aumento de las precipitaciones.

En mar abierto, las causas del oscurecimiento podrían estar vinculadas al calentamiento de las aguas superficiales. También a cambios en los patrones de circulación oceánica inducidos por el clima, que pueden alterar la dinámica de las floraciones de algas.

El profesor Tim Smyth, del Laboratorio Marino de Plymouth, destacó la sensibilidad de los animales marinos a los cambios lumínicos. "Si la zona fótica se reduce unos 50 metros en grandes franjas del océano, los animales que necesitan luz se verán obligados a acercarse a la superficie", explicó.

"Allí tendrán que competir más por el alimento y otros recursos que necesitan", añadió Smyth. "Esto podría provocar cambios fundamentales en todo el ecosistema marino".

Un ejemplo clave es la migración vertical diaria del zooplancton, la mayor migración masiva de biomasa del planeta. Esta podría comprimirse hacia profundidades menores en aguas más oscuras, alterando las redes tróficas.

Eventos reproductivos sincronizados, como el desove de corales guiado por la luz lunar, también podrían verse afectados, especialmente en especies sésiles que no pueden ajustar su posición. Incluso pequeños cambios en la profundidad de la zona fótica nocturna, aunque menores que los diurnos, siguen siendo ecológicamente importantes.

Los cambios más destacados en la profundidad de la zona fótica en océano abierto se observaron cerca de grandes sistemas de corrientes, como la Corriente del Golfo. También en las regiones ártica y antártica, áreas que experimentan los cambios más pronunciados debido al calentamiento global.

Los investigadores reconocen que, si bien 20 años de datos satelitales representan la serie temporal más larga de un solo sensor, es un periodo relativamente corto para descartar por completo la influencia de la variabilidad natural multidecadal.

No obstante, otros estudios han atribuido los cambios de color del océano detectados por el mismo satélite (MODIS Aqua) a causas no naturales. La escala de las pérdidas en la profundidad de la zona fótica es tan profunda que los autores sugieren que representan una de las mayores pérdidas de hábitat del planeta y justifican una investigación urgente y continuada.

Sin suficiente luz para crecer, desplazarse, cazar, comunicarse, reproducirse y realizar la fotosíntesis, los organismos marinos se enfrentan a un futuro incierto. Se verán forzados a migrar verticalmente hacia una franja cada vez más estrecha de aguas superficiales iluminadas.

Esto no solo aumentará la competencia por los recursos. También los expondrá a un mayor riesgo de depredación, con potenciales consecuencias graves para las redes tróficas marinas, las pesquerías mundiales y los vitales balances de carbono y nutrientes del planeta.

Fuente: Basado en información publicada en la revista científica Global Change Biology