El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha generado climatologías globales mensuales de carbono inorgánico disuelto y alcalinidad en el océano para ofrecer una visión del estado del mar de las últimas cinco décadas en lo referente a ambas variables, relacionadas directamente con el ciclo del carbono y, por tanto, con el cambio climático.

Esta línea de trabajo se desarrolla en el grupo de Oceanología del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM, Vigo) y se enmarca en la tesis doctoral que está realizando Daniel Broullón Durán bajo la dirección del profesor de investigación Fiz F. Pérez y Rosa Reboreda. El objetivo principal de la tesis es contribuir a una comprensión robusta de la variabilidad del sistema del CO2 en el agua de mar, tanto a nivel oceánico como costero, mediante el uso de técnicas de inteligencia artificial y modelos de circulación oceánica y biogeoquímica. Con ello, se pretende contribuir a la realización de predicciones más precisas respecto al avance del cambio climático y de su impactante consecuencia para los organismos que habitan el océano: la acidificación oceánica.

De los resultados alcanzados en esta línea de trabajo se está dando cuenta a través de su publicación en revistas científicas de impacto como Earth System Science Data.

“Las emisiones antropogénicas de CO2 a la atmósfera han modificado el ciclo del carbono durante más de dos siglos. Dado que el océano almacena la mayor parte del carbono inorgánico y absorbe CO2, es importante desentrañar los procesos naturales y antropogénicos que impulsan el ciclo del carbono a diferentes escalas espaciales y temporales. Y ahí emergen las climatologías, pues ofrecen una base sólida en la modelización del ciclo del carbono y permiten evaluar los impactos sobre los organismos marinos”, dice Daniel Broullón.

“Las climatologías generadas surgen de la combinación de técnicas de inteligencia artificial aplicadas a una enorme cantidad de medidas oceanográficas recopiladas alrededor del planeta desde los años 70, permitiendo ello cubrir la totalidad del océano y obtener una visión global del sistema del CO2 en el agua de mar. En el marco de la línea de investigación que se desarrolla en el grupo acerca del CO2 en el océano, se seleccionaron dos variables relacionadas con el ciclo de carbono: la alcalinidad, asociada a la capacidad del océano para suavizar los cambios en el pH del agua de mar, y el carbono inorgánico disuelto, que da cuenta de la concentración de las especies inorgánicas del carbono”, explica Daniel Broullón, quien añade que “como espacio de análisis se seleccionó la totalidad del océano desde la superficie hasta los 5.500 metros de profundidad para obtener una representación completa del estado del sistema del CO2 de las últimas cinco décadas”.

“Los resultados revelan una amplia variabilidad del sistema del CO2 en las zonas costeras, en la zona ecuatorial y en latitudes polares, lo que refleja el mayor estrés al que están sometidos los organismos de esas zonas. Su principal utilidad radica en que permiten su introducción en modelos con los que predecir las condiciones del océano en los próximos años, desentrañar los procesos que controlan la variabilidad del ciclo del carbono y evaluar la capacidad del océano de absorber el CO2 que el ser humano emite a la atmósfera y, en consecuencia, el futuro de la vida marina”, destaca Daniel Broullón.

Para la generación de las climatologías de las dos variables, el equipo de investigación ha empleado técnicas de inteligencia artificial, en concreto, redes neuronales, debido a su capacidad para extraer relaciones complejas entre distintas variables oceanográficas.

Además de en los artículos científicos publicados, las climatologías generadas con este estudio están disponibles en Digital CSIC, el repositorio de datos de la institución.

Referencias

https://digital.csic.es/handle/10261/200537

https://digital.csic.es/handle/10261/184460