El cambio climático está modificando el color del mar y estas son las consecuencias

La desaparición del hielo marino en las regiones polares debido al calentamiento global no solo está aumentando la cantidad de luz que penetra en el océano, sino que también altera su color. Estos cambios tienen efectos de gran importancia para organismos fotosintéticos como las algas de hielo y el fitoplancton. Y, a su vez, esto puede provocar efectos en cascada en otras especies.

Esta es la conclusión a la que ha llegado una investigación publicada en la revista Nature Communications, dirigida por los biólogos marinos Monika Soja-Woźniak y Jef Huisman, de la Universidad de Ámsterdam (Países Bajos).

El equipo internacional de científicos investigó cómo la pérdida de hielo marino va alterando la luz que llega al fondo del mar. El hielo marino y el agua de mar difieren fundamentalmente en su forma de transmitir la luz. El hielo marino dispersa considerablemente la luz y refleja gran parte de ella, mientras que solo permite la penetración de una pequeña cantidad.

Sin embargo, esta cantidad limitada de luz aún contiene casi todo el rango de longitudes de onda visibles. En contraste, el agua de mar absorbe la luz roja y verde, mientras que la luz azul penetra profundamente en la columna de agua. Esto es lo que le da al océano su color azul.

Otra diferencia clave entre el hielo y el agua líquida radica en la función de las vibraciones moleculares. En el agua líquida, las moléculas de H₂O tienen libertad de movimiento y vibración, lo que conduce a la formación de bandas de absorción distintivas en longitudes de onda específicas. Estas bandas eliminan selectivamente porciones del espectro luminoso, creando huecos en la luz disponible para la fotosíntesis.

Implicaciones ecológicas

A medida que el hielo marino desaparece y da paso a aguas abiertas, el entorno lumínico submarino cambia de un amplio espectro de colores a un espectro más estrecho, dominado por el azul. Este cambio espectral es crucial para la fotosíntesis.

«Los pigmentos fotosintéticos de las algas que viven bajo el hielo marino están adaptados para aprovechar al máximo la amplia gama de colores presente en la escasa luz que atraviesa el hielo y la nieve», afirma la autora principal, Soja-Woźniak. «Cuando el hielo se derrite, estos organismos se encuentran repentinamente en un entorno dominado por el azul, lo que dificulta el desarrollo de sus pigmentos».

Utilizando modelos ópticos y mediciones espectrales, los investigadores demostraron que este cambio en el color de la luz no solo altera el rendimiento fotosintético, sino que también puede provocar cambios en la composición de las especies. Las algas especializadas en luz azul podrían obtener una sólida ventaja competitiva en comparación con las algas de hielo.

Según el profesor Huisman, estos cambios pueden tener efectos ecológicos en cascada. «Las algas fotosintéticas constituyen la base de la red trófica ártica. Los cambios en su productividad o composición de especies pueden repercutir en peces, aves marinas y mamíferos marinos. Además, la fotosíntesis desempeña un papel importante en la absorción natural de CO2 por el océano».

El estudio destaca que el cambio climático en las regiones polares no solo derrite el hielo: provoca cambios fundamentales en procesos clave como la transmisión de la luz y el flujo de energía en los ecosistemas marinos.

Los resultados subrayan la importancia de incorporar los espectros de luz y la fotosíntesis de forma más explícita en los modelos climáticos y las predicciones oceánicas, especialmente en las regiones polares, donde el cambio ambiental se está acelerando a un ritmo sin precedentes.