Un nuevo estudio científico revela que el océano Ártico habría atravesado un punto de inflexión ecológico alrededor de 2009. La rápida pérdida de hielo marino está provocando una transformación química que reduce una de las sustancias más importantes para la vida marina: el nitrato. Los investigadores advierten que las consecuencias podrían extenderse desde el plancton hasta las pesquerías comerciales del Atlántico Norte y afectar también la capacidad del océano para almacenar carbono.
Durante décadas, el deshielo del Ártico fue considerado una de las señales más visibles del cambio climático. Sin embargo, los científicos creían que la desaparición del hielo marino tendría al menos un efecto aparentemente positivo: permitiría que una mayor cantidad de luz solar alcanzara la superficie del océano, favoreciendo el crecimiento del fitoplancton, los microorganismos que constituyen la base de la red alimentaria marina.
Ahora, una investigación internacional liderada por científicos de la University of Edinburgh muestra que la realidad es mucho más compleja. El aumento de la luz solar está desencadenando procesos químicos que eliminan nitrato del agua, un nutriente esencial para el desarrollo del fitoplancton. Lejos de impulsar la productividad biológica, el deshielo estaría reduciendo la capacidad del ecosistema ártico para sostener la vida marina.
Los hallazgos fueron publicados en la revista científica Communications Earth & Environment bajo el título Sea ice loss drives a regime shift in Arctic Ocean nitrogen biogeochemistry, firmado por Marta Santos-García, Raja S. Ganeshram y otros investigadores especializados en oceanografía y biogeoquímica marina.
Un cambio químico oculto bajo el deshielo
El estudio se basa en más de dos décadas de observaciones realizadas en el estrecho de Fram, una de las principales puertas de salida de las aguas del océano Ártico hacia el Atlántico. Los investigadores analizaron datos recopilados entre 1998 y 2023 para reconstruir la evolución química de estas masas de agua.
Los resultados mostraron una tendencia clara. A partir de aproximadamente 2009 comenzó una disminución sostenida de las concentraciones de nitrógeno disponible, especialmente en forma de nitrato. Esta caída coincidió temporalmente con una aceleración significativa de la pérdida de hielo marino en la región ártica.
Según los investigadores, la desaparición del hielo está permitiendo que la luz solar alcance amplias zonas costeras poco profundas que anteriormente permanecían cubiertas durante gran parte del año. Esa nueva exposición favorece un fenómeno conocido como desnitrificación bentónica, mediante el cual bacterias presentes en los sedimentos convierten el nitrato en nitrógeno gaseoso, eliminándolo del ecosistema marino.
El problema es que casi la mitad de la superficie del océano Ártico está formada por estas plataformas continentales poco profundas, lo que amplifica enormemente el impacto de este proceso.
El nutriente que sostiene la vida marina
Aunque el nitrato suele pasar desapercibido fuera de los círculos científicos, se trata de uno de los componentes más importantes para la vida en los océanos. Está formado por nitrógeno y oxígeno y constituye una fuente fundamental de nutrientes para las algas microscópicas y el fitoplancton.
El nitrógeno es indispensable para la formación de proteínas, ADN y otras moléculas esenciales para todos los organismos vivos. Sin embargo, la mayor parte del nitrógeno presente en la atmósfera se encuentra en una forma que la mayoría de los seres vivos no puede utilizar directamente. El nitrato actúa como una especie de puente biológico que vuelve accesible ese elemento para la vida.
En el océano, el fitoplancton depende de este nutriente para crecer. A su vez, estos microorganismos alimentan al zooplancton, que sirve de alimento para peces, aves marinas y mamíferos como focas y ballenas. Cuando disminuye la disponibilidad de nitrato, toda la estructura ecológica que se apoya sobre esa base comienza a debilitarse.
Los autores del estudio sostienen que el Ártico está experimentando una transición hacia un sistema donde el nitrato se ha convertido en el principal factor limitante de la productividad biológica, algo que podría modificar profundamente la composición de las especies que habitan la región.
Un nuevo tipo de océano Ártico
Uno de los aspectos más preocupantes de la investigación es que no se trata simplemente de una fluctuación temporal. Los científicos describen el fenómeno como un cambio de régimen, es decir, una transformación estructural en el funcionamiento del ecosistema.
Marta Santos-García, investigadora de la Universidad de Edimburgo y autora principal del trabajo, explicó que durante años los modelos científicos asumían que una mayor entrada de luz impulsaría la producción de fitoplancton.
“Nuestros hallazgos sugieren que esta relación ha cambiado: el océano Ártico parece haber pasado de ser un sistema limitado principalmente por la luz a uno cada vez más limitado por la disponibilidad de nitrato, con consecuencias de gran alcance para los ecosistemas marinos, las cadenas alimentarias y el papel del Ártico en el sistema climático de la Tierra”, afirmó la investigadora.
La consecuencia inmediata podría ser un cambio en las especies dominantes de fitoplancton. Los organismos más grandes suelen requerir mayores cantidades de nutrientes, mientras que las especies más pequeñas pueden sobrevivir en ambientes pobres en nitrato.
Este cambio aparentemente sutil puede alterar toda la cadena alimentaria. Las especies pequeñas contienen menos energía disponible para los niveles superiores, reduciendo la cantidad de alimento que puede sostener poblaciones de peces, aves y mamíferos marinos.
Menos plancton, menos captura de carbono
Las implicaciones del estudio van mucho más allá de la biodiversidad marina. El fitoplancton también desempeña un papel crucial en la regulación del clima global.
A través de la fotosíntesis, estos microorganismos absorben dióxido de carbono de la atmósfera. Parte de ese carbono termina hundiéndose hacia las profundidades oceánicas cuando los organismos mueren o son consumidos, quedando almacenado durante largos períodos de tiempo. Este mecanismo es conocido como bomba biológica de carbono.
Si la productividad del fitoplancton disminuye debido a la escasez de nitrato, también podría reducirse la capacidad del océano Ártico para actuar como sumidero de carbono.
En otras palabras, menos nitrato implica menos plancton; menos plancton significa una menor captura de dióxido de carbono; y una menor captura de carbono puede contribuir a acelerar el calentamiento global. Los investigadores consideran que este efecto podría convertirse en una retroalimentación climática adicional que agrave los cambios ya observados en la región polar.
Diversos trabajos recientes ya habían detectado cambios en las poblaciones de animales marinos del Ártico, aunque las causas concretas seguían siendo difíciles de identificar. El nuevo estudio aporta una posible explicación relacionada con la disponibilidad de nutrientes esenciales en el ecosistema.
El punto de inflexión de 2009
Los científicos consideran que alrededor de 2009 se produjo un umbral crítico. A partir de ese momento, los registros muestran un descenso continuo del nitrato en las aguas que abandonan el Ártico.
“El ecosistema del océano Ártico alcanzó un punto de inflexión alrededor de 2009. Debemos vigilar muy de cerca cómo este cambio se propaga a través de la cadena alimentaria, porque podría tener consecuencias profundas para todos nosotros, incluidas las pesquerías comerciales del Atlántico Norte”, señaló el profesor Raja Ganeshram, quien ha dirigido esta línea de investigación durante los últimos veinte años.
El concepto de punto de inflexión climático se utiliza para describir cambios que, una vez iniciados, se vuelven extremadamente difíciles de revertir. En este caso, los investigadores consideran improbable que el océano Ártico regrese a su estado anterior debido a que el proceso está directamente vinculado a la pérdida continua de hielo marino.
La preocupación también se extiende más allá de las regiones polares. Las aguas árticas terminan mezclándose con el Atlántico Norte, por lo que las alteraciones químicas observadas podrían influir en ecosistemas marinos situados a miles de kilómetros de distancia. Las repercusiones sobre especies comerciales de peces y sobre las redes alimentarias oceánicas aún están siendo investigadas.
Mientras el hielo continúa retrocediendo a un ritmo acelerado, los científicos advierten que el Ártico podría estar entrando en una nueva etapa ecológica. Una etapa marcada no solo por la desaparición del hielo, sino también por una transformación profunda de los procesos químicos que sostienen la vida marina y ayudan a regular el clima del planeta.
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