ACIDIFICACIÓN DEL OCÉANO: EL OTRO PROBLEMA DEL CO2


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Resumen
El incremento de las emisiones de dióxido de carbono está provocando un aumento de su absorción en los océanos. De hecho, se estima que cada año el océano absorbe aproximadamente el 25% de todo el CO2 emitido por las actividades humanas y esto provoca una serie de reacciones, denominadas, en su conjunto, “acidificación del océano”. Estas reacciones modifican la composición química de las aguas, afectando gravemente a diferentes organismos marinos. Analizaremos los procesos de la acidificación y los conclusiones obtenidas por algunas de los principales investigaciones en esta materia.

Palabras clave: acidificación, dióxido de carbono, océanos, reacciones, coral, calcificación, reproducción, larvas, ion carbonato, química, biológico

En la actualidad, cada año el océano absorbe ,aproximadamente, el 25% de todo el CO2 emitido por las actividades humanas. Cuando el CO2 emitido a la atmósfera se disuelve en el agua de mar, se produce una serie de reacciones químicas denominadas “acidificación del oceáno” o “el otro problema del CO2”.
Entre las principales reacciones, destacan dos procesos químicos importantes, por una parte, el dióxido de carbono reacciona con el agua del mar para formar ácido carbónico y este ácido libera iones hidrógeno (H+) (aumentando la acidez), e iones hidrógeno carbonato (HCO3-).
CO2 (dióxido de carbono) + H2O (agua)…. H2CO3 (ácido carbónico)… H+(ión hidrógeno) + CO3H-(ión hidrógeno carbonato)
Al mismo tiempo, se produce una segunda reacción entre el dióxido de carbono, el agua, y los iones carbonato, donde como resultado se produce iones bicarbonato
CO2(dióxido de carbono)+ H2O(agua) + CO3-2 (ión carbonato)….. 2 HCO3 –(ion bicarbonato)
Recordemos que los iones carbonato son necesarios para el proceso de calcificación mediante el cual se producen las conchas y esqueletos calcáreos de muchos organismos. Esta reducción de la disponibilidad de carbonato conlleva un gran impacto biológico, ya que puede afectar a la tasa con la que los organismos marinos – como corales, moluscos, crustáceos, erizos de mar – construyen sus caparazones y esqueletos calcáreos.
En condiciones de menor pH (mayor acidez), los iones carbonato están menos disponibles, lo que dificulta el proceso de calcificación e incluso puede llegar a interrumpirlo por completo. Recordemos que el ion calcio reacciona con los iones carbonato y forman el bicarbonato cálcico, y al secuestrarse con la acidez el ion carbonato, la reacción no puede producirse.
Ca+2 (ion calcio)+ CO3 -2 (ion carbonato)….. CaCO3 (carbonato cálcico)
Entre los efectos de la acidificación, algunas de las conclusiones obtenidas por diferentes investigaciones, son las siguientes:

-Los corales sobreviven y se reproducen, pero no pueden construir esqueletos (Fine y Tchernov 2007 ), lo que pone en peligro el sustento de los arrecifes y los ecosistemas que los rodean.

-Se produce una muerte masiva de las poblaciones de ostras silvestres y criaderos de la costa oeste de EE.UU. (Barton et al. 2012 ).

-Se predice la muerte de larvas del brittlestar Ophiothrix fragilis consecuencia del aumento de CO2 correspondiente a una caída del pH de 0,2 a 0,4 unidades (Dupont 2008). La especie brittlestar Ophiothrix fragilis es clave en mares del noroeste de Europa (Atlántico oriental) donde se encuentra en altas densidades y poblaciones estables. En este sentido, la investigación de Dupont puso de manifiesto que la acidificación de 0,2 unidades induce la mortalidad larval 100% en 8 días, mientras que las larvas de control mostraron un 70% de supervivencia en el mismo período. Si los océanos siguen acidificandose , los ecosistemas del Atlántico dominados por esta especie clave se verán gravemente amenazados con cambios importantes en muchos ecosistemas bentónicos y pelágicos clave.

Como se deriva de los estudios anteriores, la acidificación afecta no sólo la calcificación, sino a toda una diversidad de procesos biológicos relacionados con el crecimiento, la reproducción y la supervivencia de especies que dependen de las afectadas. Sin embargo, en algunas ocasiones nos encontramos con que algunas especies en la se esperaba un impacto, éste no se manifiesta : ejemplo, en las profundidades del fiordo de Kiel en Alemania , los bancos de mejillones grandes se desarrollaron a pesar del CO 2 (Thomsen et al. 2010 ) o el caso de los erizos de mar adultos que pueden aclimatarse a moderadas concentraciones de CO 2 en cuestión de unos pocos meses . Se deduce, pues, que algunas especies tienen la capacidad de adaptarse a estas condiciones mientras que para otras les resulta imposible. El nuevo desafío de la investigación de la acidificación del océano es, por tanto, entender, por qué algunas especies sobreviven y otros no.
Por otra parte, es conveniente aclarar que pese a la denominación de “acidificación”, el pH actual del océano sigue siendo básico (pH superior a 7), refiriéndose el término de ‘acidificación oceánica’ a la dirección del proceso. En este sentido, la figura 1 muestra la evolución del CO2 atmosférico, en el océano y pH en el agua, registrados en la estación Aloha del Océano Pacífico.
fig5
Fuente: Acidificación oceánica, preguntas y respuestas. EPOCA. Medsea-Proyect-eu

Actualmente se cuenta con una herramienta de gran ayuda en la investigación, el denominado «Atlas del CO2 en el océano superficial», del proyecto SOCAT. Se trata del conjunto más exhaustivo de datos relativos a las mediciones de dióxido de carbono de las aguas de la superficie de los océanos y mares costeros de todo el mundo, y se basa en 6,3 millones de observaciones mundiales obtenidas desde 1968 en buques de investigación y comerciales, además de puntos de atraque de todo el mundo. Esta información ofrece a los investigadores un registro relativo a la acumulación de CO2 en la superficie oceánica durante cuarenta años. Puede accederse a la misma en la web:
http://www.socat.info/

Se recomienda ver vídeo UcTv : http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=kQMZfCKuFIQ

Bibliografía

Dam Dupont (2008). La acidificación de los océanos afecta radicalmente la supervivencia y el desarrollo larval en el brittlestar Ophiothrix fragilis . Marine Ecology.
Sam Dupont y Hans-O Pörtner .Una instantánea de la investigación de la acidificación del océano .Biología Marina-Revista International de vida en los océanos y las aguas costeras

Fauville G, Säljö R, S Dupont (2012) Impacto de la acidificación de los océanos en los ecosistemas marinos: retos e innovaciones educativas. Marina Biología.

Fine M, Tchernov D (2007) Las especies de corales escleractíneos sobrevivir y recupe-rarse de descalcificación. Science

Garrard SL, Hunter RC (2012) Impactos biológicos de la acidificación de los océanos: una perspectiva de postgrado en las prioridades de investigación. Marina Biología.

González-Bernat MJ, Lamare M, Uthicke S, M Byrne (2012) Fertilización, embriogénesis y el desarrollo larval en el intermareal tropical arena dólar arachnoides placenta en respuesta a la reducción del pH del agua de mar. Biología Marina

Acidificación oceánica, preguntas y respuestas. EPOCA. Medsea-Proyect-eu http://medsea-project.eu/wp-content/uploads/2011/04/qa-spanish.pdf
S. Dupont. (2012) Efectos a largo plazo y el ciclo de vida trans de la exposición a la acidificación del océano en el verde erizo Strongylocentrotus droebachiensis . Biología Marina

Vídeo UcTv : http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=kQMZfCKuFIQ

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