¿Cómo afectan las olas de calor marinas en el Ártico a la población de fitoplancton?

Las olas de calor marinas son cada vez más frecuentes en el Ártico y afectan al fitoplancton, base de la cadena alimentaria de la región. Un nuevo estudio describe cómo está ocurriendo.

océano, fitoplancton
Las olas de calor marinas son cada vez más frecuentes en el Ártico y afectan a las comunidades de fitoplancton.

Los eventos de olas de calor marinas son cada vez más comunes en el Ártico, una de las zonas más frías del planeta, y esto genera alarma entre los científicos.

Según un estudio, desde 2015, cada año se han producido olas de calor marino en el Ártico. Además, entre 2007 y 2021, las zonas circundantes del Océano Ártico experimentaron 11 olas de calor marinas, que provocaron un aumento promedio de 2,2 °C en la temperatura promedio en esa región y duraron, en promedio, 37 días.

En oceanografía y biología marina, el fitoplancton se define como un conjunto de microorganismos fotosintéticos que viven dispersos flotando en la superficie del agua.

La base de la cadena alimentaria marina en el Ártico es el fitoplancton, y estos fenómenos de calor extremo han afectado a su población, según un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances.

¿Cómo responde el fitoplancton a las olas de calor?

Investigadores del Instituto Alfred Wegener de Investigación Polar y Marina (AWI) en Alemania investigaron cómo responde el fitoplancton a estas olas de calor marinas.

Para ello, llevaron a cabo experimentos de incubación en la Base de Investigación AWIPEV de AWI en el archipiélago de Svalbard. Hicieron crecer comunidades naturales de fitoplancton durante 20 días en diversas condiciones: a temperaturas normales y temperaturas elevadas pero constantes (de 2 °C, 6 °C y 9 °C).

La ola de calor más poderosa en el Océano Ártico se produjo en 2020 y duró 103 días. Las temperaturas máximas estuvieron 4 °C por encima del promedio a largo plazo.

Sometieron el fitoplancton a repetidas olas de calor de diferente intensidad (6 °C y 9 °C), cada una de las cuales duró cinco días, con una fase de enfriamiento de tres días a la temperatura media estacional intermedia. Se recolectaron diferentes tipos de muestras para caracterizar las respuestas fisiológicas del fitoplancton.

En primer lugar, observaron que el fitoplancton responde a las olas de calor marinas de manera muy diferente a como lo hace a temperaturas constantemente altas. Y que la concentración de fitoplancton depende principalmente de las fases de enfriamiento tras las olas de calor (o entre ellas).

investigadores
Klara Wolf (izquierda) y Laura Wischnewski (derecha) recogen muestras de algas en el río Kongsfjord, situado frente a la costa occidental de Spitsbergen, isla que forma parte del archipiélago de Svalbard, en el Océano Ártico. Crédito: Paolo Verzone.

"Bajo temperaturas estables, incluso un aumento extremo de +7 °C condujo a un crecimiento acelerado y a un aumento de la productividad [del fitoplancton], con cambios sorprendentemente pequeños en la composición de las especies, incluso en el transcurso de semanas", dijo la autora Klara Wolf, directora del estudio y líder en el equipo de investigación.

Sin embargo, Wolf explica que los efectos de las olas de calor son más complejos y no siguen este mismo patrón. "Esto implica que nuestro conocimiento sobre los aumentos constantes de temperatura no se puede aplicar fácilmente a estas fases cálidas [olas de calor] de corta duración, que normalmente duran sólo unos pocos días", dijo.

Las respuestas del fitoplancton a las olas de calor marinas (eventos de corta duración) fueron menos intuitivas, ya que estaban impulsadas por la compleja interacción de los efectos de calentamiento y enfriamiento. Los cambios en la composición y fisiología del fitoplancton pasaron de una fase (fría/cálida) a la siguiente.

Según los autores, una explicación para esta diferencia es que no sólo la exposición a altas temperaturas tiene un impacto importante en la productividad, sino también, principalmente, las fases de enfriamiento después o entre olas de calor. Aunque el calentamiento constante hasta una determinada temperatura aumenta la productividad del fitoplancton, algunas olas de calor marinas pueden disminuirla y otras aumentarla.

Sin embargo, se deben realizar más investigaciones para comprender mejor los efectos de las variaciones de temperatura en el fitoplancton, ya que los cambios en su población pueden tener un impacto en todos los niveles tróficos, incluida la pesca.

Referencia de la noticia:

Wolf, K. K. E. et al. Heatwave responses of Arctic phytoplankton communities are driven by combined impacts of warming and cooling. Science Advances, v. 10, n. 20, 2024.