Acidificación del mar

Una de las consecuencias del cambio climático que está afectando a nuestro planeta seriamente es la acidificación de los mares y los océanos. No solo está causando graves problemas a la biodiversidad que los habita, sino que también puede repercutir sobre el ser humano. Las causas que están detrás de la acidificación del mar son variadas, siendo el aumento del CO2 atmosférico el motivo principal de su ocurrencia.

Qué es la acidificación del océano

El pH es una medida del grado de acidez y es una magnitud adimensional.

La acidificación de los mares se refiere a la disminución del pH del océano durante un periodo prolongado, normalmente decenios o por más tiempo. Este fenómeno está causado principalmente por la incorporación de CO2 de la atmósfera y la posterior captura de éste por parte de los océanos.

Aunque el pH del océano está disminuyendo, no se espera que llegue a ser ácido. Es decir, que su pH sea menor de 7 en casi ninguna zona.

Esta acidificación también puede deberse a adiciones o sustracciones químicas del océano de origen natural. Como las que se producen en el caso de un aumento de la actividad volcánica.

Aproximadamente desde 1750, hablamos de la era pre-industrial, el pH medio de las aguas superficiales a nivel global ha bajado de 8,2 a 8,1. Es decir, la acidez ha aumentado en un 30%. Esta tendencia se atribuye al aumento de CO2 atmosférico de origen antropogénico.

La concentración atmosférica de CO2 actual es la más alta desde, al menos, los últimos 800.000 años. Se prevé que continúe aumentando, principalmente, debido a nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

Los océanos han absorbido aproximadamente un 25% de la cantidad de CO2 emitido a la atmósfera desde la era preindustrial. Este hecho ha favorecido a la disminución de los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Y, por tanto, ha minimizado el calentamiento atmosférico.

Esto, que parecería un buen dato, no lo es tanto, ya que el aumento del CO2 en los océanos también tiene consecuencias. Además, las proyecciones de concentraciones de CO2 en la atmósfera y, por tanto, en el océano, indican que, hacia finales de siglo, el pH medio podrá haber disminuido entre un 0,2-0,4 respecto al valor que presenta actualmente.

Estas proyecciones también indican que para 2060 la acidez del agua de mar podría aumentar en un 120%.

Acidificación del mar: el proceso químico

La llegada de CO2 atmosférico a los mares ocasiona reacciones químicas. El CO2 reacciona con el agua del mar y se producen 4 reacciones químicas básicas. Estas aumentan las concentraciones de los compuestos de carbono: dióxido de carbono disuelto, ácido carbónico y bicarbonato.

Estas reacciones producen iones de hidrógeno y el aumento de la concentración de estos iones en el océano se traduce en la reducción del pH.

El proceso químico es el siguiente:

• El CO2 atmosférico se absorbe en los océanos.
• Ese CO2 disuelto en el agua, reacciona con el H2O y forma ácido carbónico.
• El ácido carbónico formará iones hidrógeno e iones bicarbonato.
• Este ión hidrógeno se une a una molécula de carbonato y forma bicarbonato adicional.

En condiciones normales, el 99% de los iones hidrógeno en el océano se combinan con iones carbonato, para producir bicarbonato adicional. Por lo tanto. un aumento de CO2 bajará el pH, aumentando el número de iones hidrógeno y consumiendo más iones carbonato.

Estos dejan de estar disponibles para ciertos animales marinos, como los moluscos, que lo necesitan para formar sus conchas.

En un océano con un pH normal, la mayoría del carbono inorgánico se almacena en forma de iones bicarbonato pero queda disponible suficiente carbonato para la formación de carbonato cálcico.

¿Qué consecuencias tiene el aumento del CO2 atmosférico en el pH del océano?

El cambio climático y la acidificación del mar y del océano por acción antropogénica no actúan de forma independiente.

El CO2 que incorpora el océano no contribuye al calentamiento atmosférico por efecto invernadero. Pero el calentamiento del océano reduce la solubilidad del CO2 en el agua de mar. Ello conlleva la reducción de la cantidad de CO2 que los océanos pueden absorber de la atmósfera.

Los estudios apuntan a que, aunque un océano con un aumento de temperatura media de 2ºC absorbería un 10% menos del CO2 atmosférico que sin calentamiento, seguiría bajando su pH de igual forma que si lo absorbiera.

Es decir, aunque un océano con mayor temperatura tenga menor capacidad de absorber CO2 de la atmósfera, no por ello se acidifica menos. La razón es que a mayor temperatura del océano, el bicarbonato se convierte en carbonato. Este libera un ión de hidrógeno, evolucionando así el pH de igual manera.

Otra consecuencia es la amenaza sobre los ecosistemas. Los resultados de muchos estudios confirman que los ecosistemas marinos son altamente sensibles a los aumentos de CO2 oceánico y a la disminución de pH. Y, por tanto, de los iones carbonato.

La reducción del número de iones de carbonato presentes en el agua hace que muchos animales marinos no tengan a su disposición las sustancias necesarias para la construcción de sus caparazones de protección.

Además, una disminución del pH provocaría la corrosión de las estructuras calcáreas de algunos organismos marinos. Afectaría también a la estructura y a las funciones de los ecosistemas, incluso llegando a perderse las especies más vulnerables.

Los arrecifes de coral serían uno de los ecosistemas que más sufrirían estos cambios de pH. Hacia 2100, el 70% de los corales de agua fría podría estar expuesto a aguas corrosivas si el pH sigue bajando.

¿Qué zonas serán las más afectadas por la acidificación del mar?

La acidificación del mar y del océano afecta de forma global. Sin embargo, habrá zonas más vulnerables que otras, debido a las diferencias en las temperaturas y en la circulación de las aguas.

La disponibilidad de carbonato es un elemento crucial. Habrá aguas que tengan niveles de carbonato suficiente para que los organismos puedan formar sus conchas o estructuras. Otras presentarán niveles insuficientes de saturación debido a la acidificación, por lo que las estructuras además, tenderán a disolverse.

El Océano Ártico es especialmente vulnerable a la acidificación, debido a sus estados de saturación y pH naturalmente bajos.

Las aguas del Ártico son más ácidas debido a factores naturales, ya que el CO2 se disuelve mucho más rápidamente en aguas frías. Según las proyecciones, si los niveles de CO2 atmosférico continúan aumentando, para 2100, el Ártico estará subsaturado de carbonato.

Con esas condiciones, las estructuras tales como las conchas, comenzarían a disolverse.

Otras zonas que causan preocupación serían las zonas costeras en las que se dan upwellings o afloramientos. Esto expone los ecosistemas superficiales más productivos de los océanos, a aguas más frías que contienen más nutrientes, pero también más CO2.

A medida que avanza la acidificación oceánica, la capa de agua superior sobresaturada, se hace cada año más somera.

Qué es posible hacer al respecto

La mitigación de la acidificación del mar y del océano sólo puede lograrse a través de una reducción real, sostenida y sustancial de las emisiones. Así se logrará estabilizar los niveles atmosféricos de CO2 mediante recortes en esas emisiones y se aplicarán tecnologías que eliminen activamente el CO2.

Con tal propósito, deben aplicarse tanto medidas globales como regionales, e incluso individuales.

Se debe impulsar el uso de fuentes de energía renovables y reducir el de los combustibles fósiles.

También identificar qué áreas del océano necesitan conservación urgente también podría ayudar a los ecosistemas a mitigar la acidificación del mar.

Además, debe garantizarse la resiliencia de las regiones más resistentes a la acidificación. Es más, hay que protegerlas para que la resiliencia de ellas se mantenga para crear refugios futuros.

Adaptar las zonas de pesca para disminuir la presión sobre los ecosistemas también puede ofrecer una forma de convivir con la acidificación de los océanos.

Y por último, pero no menos importante, el apoyo a la investigación, invertir en educación y comunicación. Sin olvidar el desarrollo de políticas con el fin de mejorar las capacidades de regiones más vulnerables.