É unha rexión xélida, enorme, inhóspita e hostil, pero se non cumprise o seu papel, a vida no planeta sería moi distinta e, probablemente moito máis complicada. A captación de CO2 por parte do océano é esencial, igual que a que fan as plantas, para regular o clima no planeta: as estimacións falan de que arredor dun terzo do CO2 emitido desde a Revolución Industrial pola actividade humana foi capturado pola auga do mar. O Océano Antártico, tamén coñecido como Austral, xoga un papel principal na regulación do clima, sendo responsable do 43% da absorción oceánica do CO2 e do 75% da calor de orixe antropoxénica, mitigando enormemente os efectos do quecemento global.
Coñecer os mecanismos que regulan a transferencia de CO2 desde a atmosfera cara as augas do océano austral é, xa que logo, esencial para abordar os grandes desafíos climáticos que virán nas vindeiras décadas. Nisto traballa desde a Universidade de Southampton o galego Bieito Fernández Castro, investigador Marie-Sklodowska Curie, nun proxecto supervisado á súa vez por outra referencia galega da investigación oceanográfica, o profesor Alberto Naveira. O proxecto, de nome SO-CUP (acrónimo de Southern Ocean Carbon Uptake), con Bieito como investigador principal, afondará na magnitude deste proceso de captación e nos factores que inflúen nela, mellorando o coñecemento dispoñible ata agora grazas á obtención de novos datos dispoñibles con equipamentos autónomos que permiten obter datos en rexións remotas e durante o inverno onde as condicións son extremas para expedicións científicas.
Bieito, graduado en Física na Universidade de Santiago de Compostela e doutor en Oceanografía pola UVigo, chegou ao Reino Unido despois dunha etapa posdoutoral en Vigo, no grupo de Ecoloxía Mariña e no Instituto de Investigacións Mariñas do CSIC, investigando sobre os ciclos bioxeoquímicos do océano a través de diversos proxectos. Posteriormente, seguiu a súa traxectoria na Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suíza. E no marco da súa liña de traballo, contactou con Alberto Naveira, unha das referencias no estudo dos sumidoiros oceánicos de CO2, o movemento e temperatura destas grandes masas de auga e a súa influencia no cambio climático, cunha importante experiencia no mar antártico. Bieito exerce desde 2020 no Centro Nacional de Oceanografía situado en Southampton, a maior cidade portuaria do sur de Inglaterra, onde desenvolverá o proxecto SO-CUP ata 2022.
Bieito e Alberto están estes días pasando unha corentena a bordo do buque Discovery da institución británica, para saír o venres cara á foxa de Rockall, ao noroeste de Irlanda. Traballarán nun proxecto de investigación no que a Universidade de Southampton colabora coa Woodshole Oceanographic Institution, o Scripps Institution of Oceanography e o MIT (os tres dos Estados Unidos), a Universidade de Exeter (Reino Unido) e o Ifremer (Francia). “A idea xeral é estudar os mecanismos polos cales os procesos de mestura de pequena escala por interacción das correntes cos fondos mariños profundos influencian a circulación global dos océanos”, explica Bieito. Para iso, engade, “inxectaranse trazadores (como se fosen colorantes) preto do fondo para ver como estes se van mesturando, e tamén se medirán con instrumentos fondeados e perfiladores as correntes preto do fondo e a turbulencia que xeran”.
Un proceso clave para a vida sobre e baixo o mar
A absorción de CO2 no mar está regulada, entre outros pola temperatura da auga (o CO2 como outros gases é máis soluble en augas frías), os procesos de mestura oceánica que poñen en contacto augas profundas coa superficie, e os ciclos biolóxicos. Tal e como explica Bieito, “o fitoplancto mariño usa luz e CO2 para desenvolverse, polo que se reduce a cantidade de CO2 nas augas superficiais”. Cando morre, as o fitoplancto afúndese e transporta carbono orgánico ao fondo do océano. Alí, a materia orgánica descomponse e convértese de novo en CO2, polo que este dióxido de carbono queda illado da atmosfera durante milenios.
As augas frías do océano Antártico favorecen a captación de CO2 pero toda esta zona está influída por circunstancias moi especiais: arredor da Antártida, entre os 50 e os 60º de latitude sur, os ventos rodean o globo sen atopar obstáculos terrestres. Isto desencadea a corrente circumpolar antártica, unha das máis potentes do planeta, que flúe de leste a oeste, e produce un afloramento masivo de augas profundas, desde arredor de dous quilómetros baixo a superficie, ata entrar en contacto coa atmosfera.
As correntes circumpolares antárticas teñen unha enorme relevancia a nivel global na captación de CO2 xerado pola actividade humana
Durante un tempo esas augas profundas, que conteñen grandes cantidades de CO2 producidos pola degradación progresiva de restos de materia viva, intercambian gases coa atmosfera. Parte delas, que se moven cara aos trópicos, son as responsables da maior parte da absorción do carbono antropoxénico, ao quentarse e favorecer os procesos biolóxicos do fitoplancto. Pero outras emiten devolven dióxido de carbono á atmosfera, e outra parte das correntes volven con CO2 ás profundidades.
Calcular como se distribúen estas cantidades, saber canto carbono se almacena, canto se expulsa ou canto pasa a interaccionar cos procesos biolóxicos que dan lugar ao fitoplancto, é unha incógnita sen resolver. Coñecer que factores físicos e bioxeoquímicos regulan este balance é un traballo esencial para entender mellor a distribución do CO2 entre o océano e a atmosfera. Dado que a maior parte do intercambio de gases ocorre durante o inverno, cando as augas profundas se asoman á superficie, un dos principais obstáculos ata agora, segundo explica Bieito, era a escaseza de datos por mor das condicións extremas desa estación. Pero a tecnoloxía está axudando a superar estas barreiras.
O proxecto SO-CUP valerase principalmente dos datos recollidos polos datos da rede de boias Argo, unhas boias autónomas que se moven ao ritmo das correntes oceánicas, e que realizan mostraxes regulares de parámetros físicos e biolóxicos da auga de mar desde 2000 metros de profundidade ata a superficie. Estes datos son enviados via satélite de maneira regular cando as bioas visitan a superficie oceánica. Nos últimos anos, o proxecto SOCCOM da Universidade de Princeton conseguiu despregar máis de 160 boias Argo, equipadas con sensores bioxeoquímicos para recoller datos nesta zona antártica cunha precisión nunca acadada.
A partir dos datos de SOCCOM, o proxecto que impulsa Bieito Fernández desde Southampton busca “identificar e cuantificar os procesos biolóxicos e de ventilación oceánica que inflúen na absorción de carbono” nas augas subantárticas. Algunhas investigacións preliminares apuntan a que existe unha importante variabilidade nos procesos de intercambio de carbono en diversas rexións ao longo dos anos, o que suxire que as variacións climáticas a gran escala, as condicións oceanográficas e o clima local teñen un forte impacto na variación das correntes subantárticas.
“É unha rexión moi inexplorada e moi importante”, destaca Bieito Fernández
“É unha rexión moi inexplorada e moi importante. Co paso do tempo, as augas profundas que vagan por esta rexión foron acumulando carbono debido á degradación da materia viva producida polo fitoplancto e que sedimenta cara as profundidades”, explica Bieito. Hai un momento “crítico”, explica o oceanógrafo galego, que é o inverno austral: nese momento parte das augas profundas entran en contacto coa atmosfera e prodúcese unha liberación de carbono á atmosfera desde as profundidades antárticas, o que podería ter implicacións no clima global. Esta liberación potencial é amortecida fundamentalmente pola actividade biolóxica na zona en que as augas profundas afloran, que transporta o carbono cara as profundidades, e polas elevadas concentracións de CO2 na atmosfera, que ralentizan o intercambio. O resultado deste delicado balance é que as augas antárticas se comportan hoxe en día como un sumidoiro de CO2. Pero isto podería cambiar nos proximos. E hai indicios de que algo se move nesta enorme masa de auga de máis 20 millóns de metros cadrados; isto é, arredor de 40 veces a superficie de España.
“Sábese que os patróns de circulación están cambiando, os ventos provocan cada vez máis afloramentos de augas profundas e é posible que se libere máis CO2 á atmosfera. Un pequeno cambio nesta zona pode ter consecuencias planetarias. As análises que imos facer achegarán unha cobertura de datos sen precedentes para o Oceáno Antártico en Inverno, o que será un gran paso para comprender os procesos de ventilación e absorción de carbono. E isto axudaranos a predicir a súa resposta a cambios climáticos actuais e futuros”, conclúe Bieito.
