Cambio Climático

El clima de la Tierra ha cambiado muchas veces a lo largo de su historia, esta variación se debe a los cambios naturales como erupciones volcánicas, los cambios en la órbita, el ángulo del eje de la Tierra y las variaciones en la composición de la atmósfera, sin embargo, a partir de la revolución industrial, el principal cambio en la composición de la atmósfera se asocia con las actividades humanas con la quema de billones de toneladas de aceites, carbón y combustibles fósiles para la generación de energía en todo el mundo.

Actualmente, la situación que presenta la Tierra ante los cambios de temperatura y de la composición y estructura de los ecosistemas ha sido alarmante por la acelerada pérdida de la biodiversidad a escala global, estos cambios en las temperaturas es lo que conocemos hoy en día como “calentamiento global”, pero para hablar de ello, es necesario introducirnos un poco en lo que son los gases de efecto invernadero y algunos conceptos generales.

                    Figura 1. Cambios en la Temperatura desde 1984 hasta 2018. Fuente: https://climate.nasa.gov/interactives/climate-time-machine

En primer lugar, la atmósfera es la capa gaseosa que comienza desde la superficie de la Tierra y se extiende al espacio exterior, está conformada de cinco capas, de las cuales, la capa inferior correspondiente a la Troposfera es donde suceden la mayoría de procesos meteorológicos relacionados a las variaciones climáticas y donde sucede el efecto invernadero,  en estas capas se encuentra el aire que respiramos y están conformadas por gases como nitrógeno (N), oxígeno (O), dióxido de carbono (CO2), que son absorbidos por diversos organismos para su desarrollo. Por lo tanto, el clima es producto de la constante y compleja interacción entre la atmósfera, los océanos, capas de hielo y nieve, los continentes y los ecosistemas que habitan en ellos.

Por otro lado, el efecto invernadero, es el proceso natural por el cual la atmósfera mantiene la Tierra caliente, los gases que crean este efecto son el dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano (CH4), ozono (O3), perfluorocarbonos (PFCs), hidroflurocarbonos (HFCs), hexafluoruro de azufre (SF6) y vapor de agua (H2O). Estos son los gases que concentran la radiación que la superficie terrestre, océanos y glaciares emiten hacia el espacio después de calentarse con la radiación solar.

Sin embargo, en los últimos años el aumento de los gases de efecto invernadero y del 40% del CO2 en la atmósfera han sido provocados por las actividades antropocéntricas y junto con este proceso la acelerada pérdida de bosques, vegetación y ecosistemas en regiones muy amplias del planeta han disminuido la capacidad de remover las altas concentraciones de GEI provocando el aumento de la temperatura de la Tierra.

Como consecuencia, el calentamiento global es la manifestación del cambio climático en diversas regiones del planeta que han evidenciado aumentos de la temperatura del aire y océanos, el derretimiento de glaciares y aumento en el nivel del mar, este fenómeno afecta diferentes temperaturas, provocando alteraciones en regiones donde llueve, donde hay nevadas y heladas, en la llegada de la primavera, en la biodiversidad y puede estar cambiando drásticamente más, en un lugar que en otros, pero todo el planeta está siendo afectado.

             Figura 2. Derretimiento de los Glaciares desde 1979 hasta 2019.  Fuente: https://climate.nasa.gov/interactives/climate-time-machine

Aunque los bosques son ecosistemas sumamente importantes por la captura del dióxido de carbono, el segundo almacén de este gas son los océanos y los organismos que absorben CO2 dentro del mar. Entre los ecosistemas marinos más vulnerables ante el impacto ecológico, han sido los manglares, las marismas de aguas saladas, el hielo marino y los arrecifes de coral, los cuales han presentado una alta extinción de especies y el constante cambio en la estructura, composición y funcionamiento del ecosistema al estar sometidos a una gran presión derivada de las actividades humanas y el cambio climático.

Con relación a los Arrecifes de coral, uno de los impactos más graves que ha sufrido a nivel global debido al sobrecalentamiento del mar, junto con la contaminación como es el uso de plásticos, descargas de aguas residuales, descargas de productos químicos utilizados en la agricultura, el exceso de turbidez y la exposición al aire han producido alteraciones y estrés al organismo provocando el blanqueamiento de coral. Por otro lado, otra amenaza causada por el calentamiento global es la acidificación, proceso del aumento del CO2 atmosférico, el cual es responsable de la disminución de pH en la superficie oceánica, lo que perjudica a la formación de los esqueletos de carbonato de calcio fundamentales para la construcción de los arrecifes.

                                                            Imagen 1. Arrecifes de Coral, Puerto Morelos, México.  2018. Fotografía: Ximena Lizaola 

A pesar de que el cambio climático representa una de las mayores amenazas para los arrecifes de coral, éstos cuentan con mecanismos de regulación ambiental, los cuales son estrategias de adaptación que surgen de procesos evolutivos, que les permiten hacer frente a las adversidades del entorno; entre estas herramientas se encuentran la resistencia y la resiliencia, estas capacidades les ha brindado la posibilidad de adaptarse y recuperarse de daños directos e indirectos. Sin embargo, algunos modelos científicos muestran el incremento en temperaturas y por lo tanto ante los eventos de blanqueamiento, se han basado dos hipótesis:  la primera es que los corales se adapteny respondan rapidamente a los cambios de temperatura y sobrevivan y la segunda es que los corales y sus simbiontes pueden tener inadecuadas capacidades fenotípicas y genotípicas  para adaptarse rápidamente a estos cambios de temperatura por lo que es posible la muerte de los organismos. En algunos casos la alta variabilidad genética o la conectividad entre estos ecosistemas, puede promover la resiliencia y recuperarse de los eventos de blanqueamiento.

Dado a estas problemáticas y a la capacidad los arrecifes de coral para generar los servicios ambientales que nos proporciona, debemos mejorar el manejo y la protección de la resiliencia de los arrecifes de coral. Las Áreas Marinas Protegidas son actualmente la mejor herramienta de manejo para la conservación de arrecifes de coral y otros ecosistemas marinos, estas herramientas pueden proteger a los arrecifes de coral de la sobrepesca, particularmente de pez loro y pez cirujano que alteran la dinámica y el flujo de nutrientes de los arrecifes, monitorear e intervenir en el incremento de las enfermedades y del exceso de nutrientes orgánicos que provienen de las descargas residuales, sedimentación y desarrollos costero,  impiden la resiliencia de los corales y su recuperación ante los estresores que los afectan. Todas estas áreas que albergan arrecifes de coral requieren un esfuerzo en la reducción de contaminación, protección de cadenas tróficas y el manejo e integración de grupos funcionales (como corales constructores de arrecifes, organismos herbívoros, entre otros) para los Programas de Restauración de Arrecifes de Coral como medida de conservación y uso sostenible.

Referencias:

Buddemeier, R. W; Kleypas, J. A; Aronson, R. B. 2004. Coral Reefs and Global Climate Change, Potential Contributions of Climate Change to Stresses on Coral Reef Ecosystems. Pew Center, Global Climate Change. Arlington. VA. 56 pp

Carballo, J.L.; Bautista, E; Nava, H; Cruz-Barraza, J.A. 2015. Cambio climático y ecosistemas costeros, bases fundamentales para la conservación de los Arrecifes de coral del Pacífico Este, Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM. Mazatlán. México, researchgate.

Chen-Tung, A. C. 2008. Effect of Climate Change on Marine Ecosystems. Institute of Marine Geology and Chemistry. MAtional Sun Yat-sen University. Kaohsiung, Taiwan. Republic of China. Fisheries for Global Welfare and Environment. 11 pp

Hoegh-Guldberg, O. 2011. The Impact of Climate Change on Coral Reef Ecosystems. Global Change Institute. The University of Queensland. St Lucia, Queensland, Australia.  ResearchGate. 14 pp

Hughes, T. P; Bellwood, D. R; Card, M; Conolly, S.R; Folke, S; Gosberg, R; Hoegh-Guldberg, O; Jackson, J.B. C; Kleypas, J; Lough, J. M; Marshall, P. Nyström, M; Palumbi, S. R; Pandolfi, A.M; Rosen, B; Roughgarden, J. 2003. Climate Change, Human Impacts, and the Resilience of Coral Reefs. James Cook University. ResearchGate. 6 pp

Denchak, M. 2017. Global Climate Change: What you Need to Know. The lowdown on the earth´s central environment threat. The Natural Resources Defense Council. Visto el 16 de enero de 2020, En: https://www.nrdc.org/stories/global-climate-change-what-you-need-know

The National Institute of Water and Atmospheric Research, NIWA. Climate change, global warming and greenhouse gases. Visto el 16 de enero de 2020, En: https://niwa.co.nz/education-and-training/schools/students/climate-change-global-warming-and-greenhouse-gases