Foto 2 y 3: Investigadores trabajando en el Ártico durante la campaña de investigación española ATOS-Ártico. Otro problema fundamental radica en el notable calentamiento que experimentan los ecosistemas polares.
Aumento de la radiación ultravioleta: impacto sobre los
La radiación ultravioleta y la capa de ozono terrestre
Una vez en la estratosfera, el oxígeno queda expuesto a la elevada radiación solar recibida en las capas superiores de la atmósfera. La alta energía de la radiación ultravioleta recibida en la estratosfera desnaturaliza la molécula de oxígeno (O2) en átomos de oxígeno (O), y los átomos de oxígeno a su vez reaccionan con las moléculas de oxígeno para formar ozono (O3).
La contaminación atmosférica y el declive del ozono
- Un agujero de ozono sobre la Antártida
- La situación actual: las predicciones y el calentamiento global
La llegada de nuevos instrumentos a la estación demostró que la concentración de ozono sobre la Antártida estaba cayendo a valores alarmantemente bajos. Después del Protocolo de Montreal se detuvo la disminución de la concentración de ozono estratosférico.
Aumento de la radiación UV sobre las áreas polares
AUMENTO DE LA RADIACIÓN UV EN LAS ÁREAS POLARES Las condiciones climáticas en las regiones polares son extremas para el desarrollo. 33 Gráfico 1.2: Profundidad (en metros) a la que penetra la radiación solar en dos zonas del océano glaciar antártico, medida durante la campaña oceanográfica española ICEPOS-2005.
Daño inducido por la radiación UV y mecanismos de protección
- Cómo evitar la exposición a la radiación UV: las migraciones
- Sistemas de protección y reparación
- Estructuras celulares protectoras o «sombrillas»
- Producción de «filtros solares»
- Antioxidantes
- Sistemas de reparación
Los organismos superiores tienen una mayor capacidad de generar estructuras para evitar los daños causados por la exposición a la radiación UV. Por ejemplo, se han detectado cataratas provocadas por la radiación ultravioleta en los ojos de algunos peces.
Impacto del aumento de la radiación UV sobre los océanos polares
Sin embargo, todavía no hay datos que cuantifiquen el impacto del aumento de la radiación UVB en la producción y biomasa de estos organismos en los polos. 41 Gráfico 1.3: Resultado de los experimentos realizados para comprender el impacto de la radiación ultravioleta en las poblaciones de fitoplancton de Bahía Sur, en la isla Livingston, parte del archipiélago antártico de las Shetlands del Sur.
Introducción
Además, las capturas pesqueras mundiales anuales desde la década de 1970 equivalen a menos de la mitad de la biomasa de krill antártico que las ballenas consumían cada año antes de la captura, en menos del 1% de su área de distribución. A continuación resumiré brevemente la historia del concepto de limitación de hierro en la productividad del Océano Austral, antes de abordar directamente la paradoja antártica: la presencia de poblaciones de animales significativamente grandes en un tramo de océano con productividad moderada.
Efecto limitante del hierro en la productividad
Como resultado de la limitación de hierro, la mayoría de los nutrientes de nitrato y fosfato salen a lo largo del límite sur del ACC. Este mapa, compuesto por imágenes en color del mar tomadas por el satélite SeaWiFS, muestra las concentraciones de clorofila -un indicador de productividad- en el océano Antártico.
Diatomeas, eufasiáceos y ballenas azules
- Diatomeas
- Krill antártico
- Ballenas azules
Los científicos estimaron en el momento del descubrimiento que el tamaño y la madurez sexual de. Los depredadores más pequeños del krill, como las focas y los pingüinos, representaban menos de una décima parte de la biomasa mística, por lo que parece poco probable que fueran grandes competidores alimentarios.
Distribución de Euphasia superba
En cambio, esperaríamos floraciones locales de diatomeas en aguas costeras que consumirían rápidamente hierro y se hundirían hacia el bentos, tal como ocurre en los mares templados y árticos en latitudes más septentrionales. Unas semanas después de incorporarse a la biomasa de algas, el hierro liberado por la floración se pierde en las partículas que se hunden.
Tamaño del stock de krill
La superficie cubierta por hielo marino invernal alrededor de la Antártida es de 20 millones de km2, por lo que la biomasa media de krill en su hábitat sería de 30 g por m2, lo que corresponde a 3 g de carbono por m2. Después de la extirpación de los cetáceos, se esperaba que la biomasa de krill y sus otros depredadores (ballenas minke, focas y pingüinos) aumentara en la APP.
Pruebas de la reducción de la biomasa de krill
La investigación sobre la presencia y densidad del krill bajo la capa de hielo marino muestra que su distribución es muy desigual, al igual que la de las algas del hielo marino. Una de las cuestiones debatidas en el momento de las investigaciones de Discovery fue si el krill era un animal de hielo compactado o de mar abierto sin hielo.
Condicionamiento del ecosistema por la cadena alimentaria
Los efectos positivos del condicionamiento ambiental, ya sea mediante fertilización o agitación, o ambas, aumentan a medida que aumenta la densidad de población de ballenas. Sin embargo, en el contexto del condicionamiento ambiental, esta capacidad está vinculada dinámicamente al tamaño de la población.
Verificación de la hipótesis
Ambas hipótesis resuelven cuestiones fundamentales de la ciencia del sistema terrestre integrado que son relevantes para nuestra comprensión del papel de la biosfera marina en el cambio climático, tanto pasado como presente. No sólo proporcionarán información básica sobre la estructura y funcionamiento de los ecosistemas pelágicos, sino que también ayudarán a validar diversos aspectos sobre la paleoproductividad y la disminución del CO2 atmosférico en épocas glaciales.
Conclusión
La disminución de la productividad probablemente no se deba a una reducción en el suministro de hierro "nuevo", sino más bien a una disminución del hierro reciclado liberado al alimentar a las ballenas y al krill. La Península Antártica forma un penacho, mientras que las heces en aguas superficiales, donde se aprecia el carácter líquido de las heces.
El cambio climático y sus repercusiones para la megafauna antártica
Introducción
Sin embargo, el aumento de diversas pesquerías en la Antártida puede desestabilizar algunos ecosistemas marinos y provocar efectos directos e indirectos sobre la megafauna. Sin embargo, una de las regiones del sur donde ya se han detectado cambios similares en la megafauna es la Península Antártica.
El ecosistema marino antártico y la importancia del krill para la
Durante los últimos cincuenta años, la extensión del hielo marino en esta parte del Océano Antártico ha disminuido debido al calentamiento global, y los glaciares se han retirado significativamente (Cook et al. 2005), reduciendo la contribución del agua dulce al cambio climático. océano. Esto ha tenido un impacto directo en las cadenas alimentarias al cambiar la dinámica del hielo y afectar negativamente al krill antártico (Murphy et al. 2007).
Megafauna antártica: biología, adaptación al hielo y hábitats críticos
- Variabilidad biológica y adaptación al hielo
- Aves marinas
- Mamíferos marinos
- Adaptación al hielo y hábitats críticos
En los años en que la extensión del hielo marino es baja, debido al aumento de las temperaturas, la disponibilidad de krill disminuye. La disminución de la extensión y cobertura del hielo marino los afecta, cambiando su hábitat de reproducción y la disponibilidad de alimentos durante la reproducción.
Resultado de las interacciones entre efectos antropogénicos sobre
Para el pingüino papúa (foto 3.10), adaptado a hábitats sin hielo, la disminución de la extensión y cobertura de hielo generada por el calentamiento aumenta la disponibilidad de hábitat para la reproducción. Parece claro que la continua retirada del hielo marino seguirá afectando a las diversas especies de megafauna antártica en diversos grados.
Implicaciones del cambio climático en los procesos y ecosistemas
Introducción
La principal influencia sobre los ecosistemas árticos está determinada por el clima, y tanto las observaciones como los modelos muestran que el clima está cambiando (ver Sorteberg et al. 2005). Es probable que los ecosistemas de la plataforma ártica sean más sensibles a las perturbaciones climáticas que aquellos en áreas más templadas de la plataforma, en primer lugar porque se espera un calentamiento desproporcionado (ver Hassol 2004) y en segundo lugar porque tienen comparativamente pocas conexiones tróficas y baja biodiversidad (ver Sakshaug et al. 1994).
Algunos datos sobre la última terra incognita del mundo
La mayor parte del Océano Ártico está cubierta de hielo en invierno y primavera, extensión que disminuye en verano y principios de otoño (foto 4.2). Noruega atlántica, ya sea a través del mar de Barents o a lo largo de la isla occidental de Spitsbergen (Wassmann et al. 2006b).
Producción primaria y balance de carbono en el
Con la fuerte disminución de la luz solar a principios de otoño, comienza de nuevo la formación de hielo, acompañada del crecimiento de algas heladas y una disminución drástica de la disponibilidad de luz en la columna de agua. Algunas de las dinámicas típicas de la producción primaria del Ártico se ilustrarán mediante los resultados de los modelos para la plataforma Ártica (Mapa 4.3) (para más detalles, véanse Slagstad y McClimans 2005; Wassmann et al. 2006a).
Rodeando el océano Glacial Ártico: zonas de hielo marginal
El límite continuo creado entre los polinos del rift estacional y la zona marginal de hielo rodea las plataformas panárticas y el profundo Océano Ártico. Sin embargo, la estratificación y la fina capa de hielo limitarán la producción primaria a un ritmo relativamente bajo.
Acoplamiento y ajuste escalonado de los sistemas pelágico-bentónico
Mientras que los dos primeros factores determinan la producción producida, es decir, la cantidad de material biogénico que entra en la zona afótica, los dos últimos determinan la eficacia de la atenuación del flujo vertical. Además de la importante cadena alimentaria clásica (grandes fitoplancton, copépodos, larvas de peces), según investigaciones recientes, la cadena alimentaria microbiana también desempeña un papel importante en el Océano Ártico.
Forzamiento físico-biológico de las plataformas árticas
Por lo tanto, el calentamiento global y la consiguiente pérdida de espesor y reducción de la extensión del hielo causarán muy probablemente cambios radicales en las comunidades bentónicas de las plataformas más septentrionales. La pérdida de la capa de hielo en las plataformas continentales del Ártico reduce la extensión del hábitat adecuado para esta especie.
Investigación marina en el Ártico: la necesidad fundamental de
Spatial distribution and life cycle timing of zooplankton in the marginal ice zone of the Barents Sea. Macdonald, eds. The Organic Carbon Cycle in the Arctic Ocean. Heidelberg-Berlín- New York: Springer-Verlag, 2004.
Introducción
El estrecho acoplamiento pelágico-bentónico es responsable de hacer que el bentos sea particularmente útil para almacenar una imagen integrada a largo plazo de las condiciones de la columna de agua en el Ártico. Los ofiuranos, crinoideos (comatúlidos) y corales blandos son claramente visibles en la imagen, pero la mayor parte de la biodiversidad en los hábitats de fondos blandos se encuentra debajo de la superficie del sedimento.
Alcance de este artículo
La respuesta de estas comunidades al cambio climático tendrá un efecto dominó en todo el ecosistema ártico. Por lo tanto, predecir el impacto del cambio climático en los ecosistemas de la plataforma ártica depende en gran medida de predecir la respuesta del bentos ártico.
Cambio climático y variabilidad climática en el Ártico
- Un periodo de cambio climático
- Patrones temporales de variabilidad medioambiental
- Patrones espaciales de variabilidad medioambiental
Esto va acompañado de cambios en el ciclo hidrológico del Ártico, los patrones climáticos y la dinámica del hielo marino. EFECTOS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL SOBRE LOS BENTOS ÁRTICOS Y CONSECUENCIAS SOBRE LA CADENA TROPICAL.. y Wallace 1998), la Oscilación del Atlántico Norte (NAO) (Hurrell 1995) y la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) - Oscilación del Valle (Oscilación de Mantua). 1997).
Perspectivas desde la paleoceanografía y estudios de casos históricos
- Primer caso: estudios sobre indicadores del cambio climático
- Segundo caso: impactos humanos y estructura
- Tercer caso: el periodo de calentamiento de las décadas
- Cuarto caso: cambio de régimen en el mar de Bering
El estudio intentó analizar los efectos de la caza de mamíferos marinos en el ecosistema de la región occidental del Mar de Barents. IMPACTOS EN LA ECOLOGÍA DE LAS COMUNIDADES ÁRTICAS Los ecosistemas marinos del Ártico son dinámicos y productivos.
Impactos en la ecología de las comunidades árticas
- Biodiversidad y estructura de la comunidad
- Ciclo del carbono
- Reproducción
- Interacciones tróficas
Las aves marinas y los mamíferos dependen de la producción de comunidades de hielo, además del propio hielo como hábitat. El aumento de las tormentas y los caudales de los ríos tendrá un efecto adicional sobre el bentos costero.
Recomendaciones para la investigación
Se necesitan estudios a largo plazo de las comunidades bentónicas para revelar patrones de cambio a largo plazo en un contexto de variabilidad interanual y oscilaciones decenales. Los estudios sobre las perturbaciones causadas por la acción erosiva de los icebergs pueden proporcionar información sobre la respuesta del bentónico al aumento de la pesca de fondo.
Conclusión
Interannual variability of the spatial distribution of sea ice in the northern polar region. »Journal of Geophysical Research. Benthic community patterns reflect water column processes in the Northeast Water polynya (Greenland)». Journal of Marine Systems.
