Las zonas muertas creadas por el agotamiento del oxígeno en las aguas costeras son una de las amenazas antropogénicas más extendidas y perjudiciales para los ecosistemas marinos en todo el mundo y se han duplicado cada década desde mediados de 1900.
Los mares y los estuarios costeros proporcionan valiosos servicios a los ecosistemas, pero son particularmente vulnerables a las amenazas coexistentes del cambio climático y las zonas muertas de los océanos agotadas y sin oxígeno. Analizada la gravedad del cambio climático previsto para las zonas muertas existentes y se comprobó que el 94% de las zonas muertas se encuentran en regiones que experimentarán por lo menos un aumento de temperatura de 2 ° C para finales del siglo XXI. Se revisó cómo el cambio climático exacerbará las condiciones hipóxicas (de falta de oxígeno) a través de procesos oceanográficos, ecológicos y fisiológicos.
Se hallaron pruebas que sugieren que numerosas variables climáticas, incluyendo la temperatura, la acidificación del océano, el aumento del nivel del mar, la precipitación, el viento y las tormentas, afectarán a las zonas muertas y que cada uno de esos factores tiene el potencial de actuar a través de múltiples vías de disponibilidad de oxígeno y respuestas ecológicas a la hipoxia.
Dada la variedad y fuerza de los mecanismos por los cuales el cambio climático aumenta la hipoxia y las tasas a las que el clima está cambiando, se postuló que las variables del cambio climático están contribuyendo a la epidemia de zona muerta actuando sinérgicamente entre sí y con reconocidos factores antropogénicos de hipoxia Incluida la eutrofización. Esto sugiere que un enfoque multidisciplinario e integrado que considere toda la gama de variables climáticas es necesario para rastrear y potencialmente revertir la propagación de las zonas muertas.
Las zonas muertas tienen consecuencias significativas para la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas marinos y los servicios que proporcionan a la sociedad, incluyendo la producción pesquera, la filtración de agua y el ciclo de nutrientes. El aumento exponencial del número, el tamaño y la gravedad de las zonas muertas está vinculado a mayores tasas de aportes de nutrientes, lo que convierte a la epidemia de las zonas muertas en uno de los argumentos más fuertes para controlar la eutrofización. La desaparición de muchas poblaciones de granjeros está exacerbando el efecto de la carga de nutrientes reduciendo su consumo de fitoplancton al mismo tiempo que los nutrientes están estimulando la productividad primaria.
La relación entre la eutrofización y la gravedad de la hipoxia está modulada por factores como escurrimiento, estratificación de la columna de agua, productividad primaria, actividad microbiana y respiración orgánica. Sobre la base de la gran variedad de formas en que el cambio climático puede influir en estos factores a través de la temperatura, la acidificación del océano (OA), el aumento del nivel del mar, la precipitación, los vientos, la frecuencia de las tormentas y otras variables, aumento observado en las zonas muertas.
Muchos de los primeros estudios sobre los vínculos entre el clima, la eutrofización y/o las zonas muertas se centraron principalmente en el potencial de cambios en la precipitación para afectar la descarga de agua dulce y la dinámica de nutrientes asociada. Estos estudios destacan el importante vínculo entre la escorrentía y la eutrofización, con importantes implicaciones para la hipoxia, pero este es sólo uno de los muchos impactos potenciales relacionados con el clima sobre los nutrientes y/o la formación de zonas muertas. Se está acumulando en algunos ecosistemas la evidencia de que los efectos del clima son lo suficientemente fuertes como para aumentar aún más la severidad de las zonas muertas, la eutrofización se mantiene en control o se reduce.
A pesar del creciente reconocimiento de que el clima y la temperatura en particular tienen el potencial de mediar la gravedad de la hipoxia, los estudios se han centrado a menudo en un subconjunto de conductores, como la hidrografía, la dinámica de los nutrientes o los efectos metabólicos y faltan las interacciones y sinergias entre Estos procesos acoplados, probablemente han subestimado la magnitud de los efectos del clima sobre la hipoxia.
Al revisar la literatura a través de una variedad de perspectivas y disciplinas incluyendo oceanografía, ecología de ecosistemas y comunidades y fisiología, examinamos la gran variedad de variables climáticas que impactan las zonas muertas, destacando las múltiples formas en que estas variables pueden afectar directa e indirectamente Dinámica del oxígeno, y considerar cómo modulan tanto la disponibilidad de oxígeno como las respuestas biológicas a la hipoxia. Sugerimos que esta perspectiva amplia es desafiante en su complejidad, pero necesita ser adoptada para comprender la dinámica de las zonas muertas y predecir su propagación.
Cambio climático en zonas muertas documentadas
Oceanógrafos reunieron una base de datos de más de 400 zonas muertas en todo el mundo, y estableció que su número está aumentando exponencialmente con el tiempo. Para caracterizar la gravedad del cambio climático que estos ecosistemas probablemente experimentarán durante el próximo siglo, se exploron las futuras anomalías anuales de temperatura que se prevé que ocurran para cada uno de estos sistemas. Se encontró que la mayoría de las zonas muertas documentadas se encuentran en regiones con un calentamiento de más de 2 ° C (94% de los sitios, mediana = +2.3 ° C) a finales de este siglo, sugiriendo una amplia relevancia y urgencia para entender el cambio climático para predecir y gestionar mejor las zonas costeras muertas.
El cambio climático puede tener una variedad de efectos directos e indirectos sobre los ecosistemas oceánicos, y la exacerbación de las zonas muertas puede ser una de las más graves. La temperatura es un componente integral de cómo los ecosistemas y organismos generan condiciones hipóxicas y cómo responden a las zonas muertas. Hay una multitud de maneras en que la dinámica de la zona muerta es sensible a la temperatura, así como otros aspectos del cambio climático relacionados con las condiciones meteorológicas, el aumento del nivel del mar y OA.
Los especialistas medio ambiente sugieren que el cambio climático impulsará la expansión de las zonas muertas, y probablemente ha contribuido a la propagación observada de las zonas muertas durante las últimas décadas. También es posible que los umbrales de eutrofización que existieron hace décadas para el establecimiento de la hipoxia se hayan reducido debido a que el cambio climático ha hecho que las zonas costeras sean más susceptibles a la hipoxia, lo que sugiere que las reducciones en las cargas de nutrientes tendrán que ser más agresivas cuando se adopte una perspectiva multifactorial en consideración. También sugirieron que la integración de todo el conjunto de variables climáticas que afectan a las zonas muertas es necesaria para predecir mejor el futuro de las zonas muertas y para motivar la acción para enfrentar el cambio climático y sus interacciones con la eutrofización y otros impactos antropogénicos.
