Los océanos son una de las características más distintivas de la Tierra . Los océanos, que cubren aproximadamente el 70,8 % de la superficie del planeta y contienen el 97 % de su agua, son fundamentales para la vida en el Planeta Azul. Funcionando como una gran reserva de calor, los océanos absorben enormes cantidades de energía solar, lo que a su vez influye en el clima y los patrones meteorológicos en todo el mundo. En la actualidad, las crecientes cantidades de gases de efecto invernadero no permiten que el calor irradiado desde la superficie de la Tierra escape libremente al espacio. Por lo tanto, la mayor parte de este aumento de calor atmosférico se transfiere de nuevo a los océanos. Esta gran cantidad de calor absorbido por los océanos se distribuye en todo el mundo por el Cinturón Transportador Oceánico Global o la Circulación Termohalina. Además, la superficie del océano también recibe nutrientes vitales de esta circulación oceánica que ayuda a impulsar la productividad global de los océanos.
Transporte de calor oceánico
Cabe señalar que una cantidad significativa de la luz solar que llega a la superficie de la Tierra se almacena en nuestros océanos, mientras que los océanos también absorben el calor de la atmósfera , lo que aumenta aún más su temperatura. La cantidad total de energía solar absorbida y almacenada por los océanos se conoce como contenido de calor del océano. En los trópicos , la temperatura de la superficie del mar se eleva por encima de los 86 °F, mientras que cerca de los polos , la temperatura es de aproximadamente 28 °F, manteniéndose en equilibrio con el hielo marino . En las últimas décadas, el calentamiento global antropogénico causado por las emisiones de gases de efecto invernadero ha aumentado significativamente el contenido de calor del océano superior. Se ha registrado que entre 1971 y 2018, más del 90% del exceso de calor del planeta atrapado por la atmósfera fue absorbido por los océanos.
Como se mencionó anteriormente, la circulación termohalina, con la ayuda de las corrientes oceánicas , ayuda a transportar este calor absorbido por todo el planeta. Los estudios han revelado que el océano transporta aproximadamente 3 PW de calor desde los trópicos mediante giros poco profundos impulsados por el viento y circulaciones profundas asociadas con convecciones en latitudes altas. La energía solar absorbida por los océanos es bastante intensa en las regiones ecuatoriales , donde las aguas cercanas a la superficie se calientan más, ya que los rayos del sol inciden directamente sobre ellos. Como resultado, los trópicos reciben mucha energía por unidad de área en comparación con las latitudes altas. Por lo tanto, la atmósfera de la Tierra emite radiación térmica infrarroja de onda larga para equilibrar la radiación solar de onda corta entrante visible.
Las corrientes oceánicas llevan las aguas cálidas menos densas a los polos. El transporte de calor hacia los polos por los océanos sirve como un componente integral del balance energético de la Tierra y ayuda a reducir el contraste de temperatura entre las latitudes altas y bajas. Para hacer espacio para las aguas cálidas entrantes, el agua más fría y densa de los polos se hunde y regresa hacia el ecuador . A medida que esta agua fría y densa se mueve hacia abajo, se mezcla con las aguas cálidas, que luego emergen a la superficie.
Transporte de nutrientes oceánicos
Los nutrientes esenciales como el nitrato, el fosfato y el ácido silícico se encuentran en las aguas oceánicas profundas. Esta agua rica en nutrientes luego sube a la superficie donde el fitoplancton la usa. Los nutrientes en el océano se reciclan mediante un proceso denominado bombeo biológico, mientras que el fitoplancton extrae los nutrientes del agua superficial y, junto con la radiación solar entrante y el dióxido de carbono disuelto, produce compuestos orgánicos mediante la fotosíntesis . Cuando las plantas mueren y se descomponen, estos nutrientes regresan a las capas más profundas del océano en sus estados disueltos.
Al detectar la distribución de la clorofila , los científicos pueden mapear la producción primaria en los océanos mediante satélites . Cabe señalar que los márgenes costeros tienen la mayor abundancia de clorofila, ya que los nutrientes se suministran aquí a los océanos superiores a través de la surgencia costera, así como la descarga terrestre y fluvial. Además de esto, las zonas de afloramiento también tienen altos niveles de clorofila, ya que aquí el afloramiento localizado debido a los remolinos y frentes ciclónicos de mesoescala transporta verticalmente nutrientes desde el subsuelo rico en nutrientes a la zona epipelágica .
Cómo afecta el cambio climático el calor del océano y el transporte de nutrientes
La emisión excesiva de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano debido a las actividades antropogénicas es el principal factor que conduce al calentamiento de los océanos. Los estudios han revelado que aproximadamente el 25% de todas las emisiones de dióxido de carbono causadas por las actividades humanas son absorbidas por los océanos. Con el aumento de la temperatura del aire, la superficie del océano también se calienta, lo que a su vez aumenta la estratificación de la temperatura. Esta disminución en la mezcla de las capas oceánicas lleva a la estabilización del agua caliente cerca de la superficie mientras reduce la circulación de aguas oceánicas frías y profundas. Como resultado, la capacidad del océano para absorber calor se reduce considerablemente. Por lo tanto, con un mayor aumento de la temperatura, la cantidad de energía para la formación de tormentas tropicales y ciclones aumentará significativamente, mientras que se espera que disminuya la cantidad de nutrientes en las aguas oceánicas superiores, así como la capacidad del océano para almacenar carbono.
Además, como las aguas cálidas no pueden retener mucho oxígeno, esto reducirá los niveles de oxígeno en el océano y los aumentará en la atmósfera. Debido al aumento de la estratificación térmica, habrá una reducción en el suministro de oxígeno desde la superficie hacia las aguas profundas, lo que reducirá aún más el contenido de oxígeno de las aguas oceánicas. Todos los cambios en el océano antes mencionados provocados por el cambio climático eventualmente dañarán los ecosistemas marinos alterando la distribución de especies y causando la extinción de varias especies marinas notables.