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24 de febrero de 2021

Glaciología - ¿Se está acelerando la pérdida de hielo en la Tierra?


En una investigación reciente se han analizado datos obtenidos desde satélites sobre el estado de 215.000 glaciares de montaña repartidos por todo el planeta, y también el de las capas de hielo en Groenlandia y la Antártida, las plataformas de hielo que flotan alrededor de la Antártida, y el hielo marino a la deriva en los océanos Ártico y Antártico, con el propósito de determinar si se está acelerando o no la pérdida de hielo en la Tierra.

El equipo de Thomas Slater, de la Universidad de Leeds en el Reino Unido, ha comprobado que el ritmo de desaparición del hielo en el planeta se está acelerando.

Los cálculos indican que la Tierra perdió 28 billones de toneladas de hielo entre 1994 y 2017, lo que equivale a una capa de hielo de 100 metros de espesor que cubriera todo el Reino Unido.

El ritmo de pérdida de hielo de la Tierra ha aumentado notablemente en las últimas tres décadas, pasando de 0,8 billones de toneladas al año en la década de 1990 a 1,3 billones de toneladas al año en 2017.



El deshielo a escala global eleva el nivel del mar, aumenta el riesgo de inundaciones para las comunidades costeras y amenaza con eliminar hábitats naturales de los que depende parte de la fauna. En el caso de los glaciares de montaña, también son esenciales para el suministro de agua dulce de las comunidades locales, ya que los glaciares almacenan agua en forma de hielo durante una parte del año y la van liberando poco a poco durante la otra parte, lo que evita un aporte de agua de lluvia demasiado concentrado como para poder almacenarla toda en estado líquido.

A pesar de albergar solo el 1 por ciento del volumen total de hielo de la Tierra, los glaciares han aportado casi una cuarta parte de la pérdida mundial de hielo durante el periodo estudiado.

Las pérdidas hielo de las capas de hielo de la Antártida y Groenlandia son las que más se han acelerado. "Las capas de hielo siguen ahora los peores escenarios de calentamiento climático identificados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático", sentencia Slater. "El aumento del nivel del mar a esta escala tendrá impactos muy graves en las comunidades costeras este siglo".




Un arroyo con agua de deshielo discurriendo por la capa de hielo de Groenlandia. (Foto: Ian Joughin)

El aumento de la pérdida de hielo ha sido provocado por el calentamiento de la atmósfera y de los océanos, cuyas temperaturas han aumentado 0,26°C y 0,12°C por década desde 1980, respectivamente.

Durante el período examinado, todos los tipos de acumulaciones de hielo perdieron hielo, pero las mayores pérdidas correspondieron al hielo del Mar Ártico (7,6 billones de toneladas) y a las plataformas de hielo de la Antártida (6,5 billones de toneladas), que flotan en los océanos polares.

Teniendo en cuenta la gran capacidad del hielo para reflejar la radiación solar y mitigar así el calentamiento provocado por esta, a medida que el hielo marino se reduce, el mar absorbe más energía solar, lo que hace que el Ártico se caliente más rápido que cualquier otro lugar del planeta.

Cerca de la mitad de todas las pérdidas proceden del hielo terrestre: 6,1 billones de toneladas de los glaciares de montaña, 3,8 billones de toneladas de la capa de hielo de Groenlandia y 2,5 billones de toneladas de la capa de hielo de la Antártida. Estas pérdidas han elevado el nivel global del mar en 35 milímetros. Se calcula que por cada centímetro de subida del nivel del mar, aproximadamente un millón de personas corren el riesgo de verse desplazadas de las tierras bajas en las que viven.

Algo más de la mitad (58%) de la pérdida de hielo se produjo en el hemisferio norte, y el resto (42%) en el hemisferio sur.

El estudio se ha publicado en la revista académica The Cryosphere, de la EGU (European Geosciences Union). 

23 de enero de 2021

Contaminación - Un mar de basura: los fondos oceánicos, grandes vertederos de desechos


En los próximos treinta años, el volumen de restos vertidos en los mares podría superar los tres billones de toneladas métricas. Foto: National Research Council/Universidad La Sapienza de Roma

El estrecho de Messina, un puente submarino que separa la isla de Sicilia de la península itálica, es el área con mayor densidad de basura marina conocida en todo el mundo, con más de un millón de objetos por kilómetro cuadrado en algunos puntos. Así lo constata un nuevo artículo publicado en la revista Environmental Research Letters y firmado por los expertos Miquel Canals, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la UB, y Georg Hanke, del Joint Research Centre (JRC) de la Comisión Europea. El trabajo también alerta de que el volumen de desechos vertidos en los mares podría superar los tres billones de toneladas métricas en los próximos treinta años

Dirigida por la Universidad de Barcelona, esta publicación científica compila los resultados de la sesión sobre macrobasura marina que tuvo lugar en mayo de 2018, promovida por el Joint Research Centre (JRC) de la Comisión Europea y el Instituto Alfred Wegener (AWI). Un equipo de veinticinco científicos de todo el mundo se reunió para abordar aspectos como la necesidad de disponer de datos científicos, consensuar metodologías y potenciar estrategias para el desarrollo de futuros estudios en este ámbito.

El artículo resultante aporta una síntesis del conocimiento actual sobre los materiales de origen humano depositados en los fondos marinos y revisa las metodologías para mejorar los trabajos futuros. En él «se destaca la necesidad de entender la existencia, la distribución y la cantidad de desechos para poder dar información detallada sobre las medidas (políticas) adecuadas», explica Georg Hanke, quien añade que «el trabajo también muestra la necesidad de utilizar nuevas metodologías — otros enfoques— para cubrir las áreas que no se han tenido en cuenta antes, y proporciona herramientas que permiten evaluaciones cuantitativas como las que recoge la Directiva marco sobre la estrategia marina (MSFD)».

También firman el artículo cerca de una treintena de expertos de la Universidad de las Azores (Portugal), el Instituto Alfred Wegener (Alemania), la Universidad de Utrecht (Holanda), el Instituto de Investigaciones Marinas de Bergen (Noruega), la Secretaría del Convenio de Barcelona para la protección del mar Mediterráneo, el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI, California, EE. UU.), el Instituto de Investigación para el Cambio Global de la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina y Terrestre (JAMSTEC, Japón), el Instituto Francés de Investigación para la Explotación del Mar (IFREMER, Francia) y la Universidad de Oxford (Reino Unido), entre otras instituciones.

Cuando la basura llega antes que el ser humano

Los fondos oceánicos se han convertido en grandes vertederos de basuras y otros residuos derivados de la actividad humana. Es probable que los vertederos más importantes —seguramente, en el mar profundo— aún estén por descubrir, pero ya se han encontrado plásticos en la fosa de las Marianas, a 10.900 metros de profundidad en el océano Pacífico. En algunos casos, las concentraciones de basura llegan a densidades comparables a las de los grandes vertederos terrestres, alertan los expertos.

Pese al esfuerzo de la comunidad científica, aún no se conoce del todo el alcance de la basura marina en los fondos de los mares y océanos del planeta. «Las regiones marinas más críticamente afectadas por esta problemática son los mares cerrados o semicerrados, los fondos cercanos a la costa, las áreas marinas bajo la influencia de grandes desembocaduras fluviales y los lugares con una elevada actividad pesquera, incluso lejos de tierra firme», apunta el catedrático Miquel Canals, jefe del Grupo de Investigación Consolidado de Geociencias Marinas de la UB.

Como añade Canals, «el nivel de tratamiento de residuos de los países costeros también es decisivo: a menos tratamiento —o más deficiente—, más volumen de desechos llega al océano y, por tanto, a los fondos marinos, y esta es una problemática que afecta especialmente a los países del tercer mundo».

El largo viaje de la basura hasta los fondos marinos

Plásticos, artes de pesca, objetos metálicos, vidrio, fragmentos de cerámica, textiles y papel son los materiales más abundantes en estos vertederos oceánicos. El relieve submarino, las características geomorfológicas y el tipo de fondo condicionan la distribución de los materiales en el lecho oceánico. La dinámica oceánica —es decir, procesos como las cascadas de aguas densas, las corrientes marinas o los temporales— facilita la dispersión y el transporte de la suciedad por los océanos, desde las costas hasta las llanuras abisales, a miles de metros de profundidad. Sin embargo, estos factores no tienen lugar en todos los ecosistemas oceánicos y, además, a lo largo del tiempo varían de intensidad.

Por un efecto gravitatorio, los desechos suelen ser transportados por las regiones marinas donde circulan corrientes de densidad —cañones y otros valles submarinos— y donde se concentran las líneas de flujo, como es el caso del entorno de los grandes relieves submarinos. Finalmente, los materiales transportados por la dinámica oceánica se acumulan en depresiones y en áreas marinas más calmadas.

La dispersión y la acumulación de la basura en los fondos oceánicos también dependen de las características de los materiales vertidos. Se calcula que el 62 % de los desechos acumulados en los fondos marinos son plásticos, «que son relativamente ligeros y fácilmente transportables a grandes distancias», apunta Canals. «En cambio —puntualiza—, los objetos pesados como barriles, cables o redes suelen quedarse en el punto donde se depositaron o se pegaron inicialmente».

La basura ahoga la vida marina

La basura es una nueva amenaza para la biodiversidad marina. Se sabe que cerca de setecientas especies ya están afectadas de diversas formas por esta problemática, el 17 % de las cuales están incluidas en la Lista roja de la UICN. En el caso de las artes de pesca enrocadas en los fondos marinos, los utensilios causan un grave impacto ecológico durante décadas por el efecto de la pesca fantasma. La lenta descomposición de los componentes de las redes —en general, polímeros de gran resistencia— agrava aún más los efectos perjudiciales de este tipo de desechos.

Otras actividades humanas —dragados, pesca de arrastre, etc.— generan una dispersión secundaria que moviliza y fragmenta aún más los desechos de los fondos marinos. Además, los desperdicios acumulados pueden atrapar fácilmente otros objetos, generándose así grandes depósitos de basura. Paradójicamente, algunos desechos aumentan la heterogeneidad del sustrato, lo que puede beneficiar a algunos organismos. Sin embargo, algunos compuestos xenobióticos —pesticidas, herbicidas, productos farmacéuticos, metales pesados, sustancias radiactivas, etc.— son altamente resistentes a la degradación y ponen en peligro la vida marina. En cualquier caso, el alcance de los efectos de los desechos en los hábitats de las grandes hondonadas marinas es un capítulo que la comunidad científica tiene todavía por escribir.

«En el caso del Mediterráneo —apunta Miquel Canals— la basura marina ha generado una grave problemática ecológica. En algunos fondos marinos cercanos a la costa catalana hay grandes acumulaciones de desechos. Cuando hay temporales fuertes, como el Gloria, en enero de 2020, las olas escupen a las playas parte de esos deperdicios. Algunas playas del país quedaron literalmente pavimentadas con desechos, circunstancia que, indirectamente, muestra hasta qué punto hay basura en los fondos cercanos a la costa. También en algunos cañones submarinos, aguas afuera de Cataluña, hay concentraciones considerables de desechos».

Tecnología robótica a grandes profundidades

Los materiales acumulados en las playas y la basura flotante se pueden identificar y controlar con métodos sencillos y de bajo coste. Por el contrario, estudiar la basura del fondo marino supone un desafío tecnológico, cuya complejidad aumenta con la profundidad y la dificultad para acceder a las áreas remotas. El estudio revisa metodologías capaces de muestrear los desechos del fondo y otras basadas en observaciones in situ.

La aplicación de nuevas tecnologías ha permitido avanzar en el análisis del estado medioambiental de los fondos marinos en distintas latitudes. En concreto, el uso de vehículos submarinos no tripulados dirigidos por control remoto (ROV) es fundamental para la observación in situ, a pesar de sus limitaciones para muestrear o extraer el material depositado en los fondos. Otras tecnologías más clásicas —como el muestreo por arrastre— también presentan limitaciones a la hora de determinar la posición en el fondo de los objetos muestreados. «Las metodologías futuras deben contribuir a facilitar la comparación de los datos científicos obtenidos en diferentes lugares. También habría que facilitar que los esfuerzos de observación y muestreo generen conjuntos de datos consistentes, un aspecto que todavía estamos lejos de conseguir», apunta Canals.

Evitar la generación excesiva de desechos para cuidar el planeta

Es preciso disponer de conocimientos y datos sobre la basura del fondo marino para poder implementar la Directiva marco sobre la estrategia marina (MSFD) y otras directrices de políticas internacionales y acuerdos mundiales. La nueva publicación muestra cómo la investigación puede aportar información decisiva para los marcos internacionales de protección y conservación y contribuir de ese modo a priorizar los esfuerzos y las medidas contra los desechos marinos y sus graves efectos ambientales.

Así, los autores advierten sobre la necesidad de impulsar políticas específicas para minimizar esta grave problemática medioambiental. El trabajo también hace hincapié en el debate sobre la eliminación de la basura del fondo marino, una alternativa de gestión que debería ser segura y eficiente.

«La basura marina ha llegado a los lugares más remotos del océano, incluso a los menos (o nunca) frecuentados por nuestra especie y aún no cartografiados por la ciencia», destaca Miquel Canals. «Para corregir un mal, se debe atacar la causa. Y la causa de la acumulación de basura en costas, mares y océanos, y en el planeta en general, no es otra que la generación desmedida de desechos, el descontrol en su gestión, y el poco o, a veces, nulo cuidado para evitar que se acumulen en todas partes».

Fuentes: Universitat de Barcelona

28 de agosto de 2020

Ceres es un mundo oceánico con actividad geológica reciente

Imagen del cráter Occator, resaltando con un falso color rosado las salmueras más recientes procedentes del depósito líquido situado bajo la corteza de Ceres. / NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Los últimos datos de la sonda Dawn han confirmado que este planeta enano alberga bajo su superficie una vasta reserva de agua líquida con sales, que pueden ascender para formar sus famosas zonas brillantes. Se trata del cuerpo más pequeño del sistema solar en el que se han descubierto océanos sin ser una luna helada.

Las observaciones de la segunda misión extendida de Dawn, la sonda de la NASA que en 2018 se acercó a tan solo 35 km del planeta enano Ceres, se presentan esta semana en siete artículos en las revistas Nature Astronomy, Nature Geoscience y Nature Communications.

Los nuevos hallazgos indican que este objeto, el más grande de cinturón de asteroides, no es una roca espacial estéril como se pensaba, sino un mundo oceánico que puede haber estado geológicamente activo en un pasado reciente e incluso en la actualidad.

Este planeta enano alberga una vasta reserva de líquido bajo su superficie, el cuerpo más pequeño del sistema solar en el que se ha encontrado sin ser una luna helada

 
“Ceres alberga una vasta reserva de líquido, al menos a escala regional, no se necesita que este se encuentre globalmente para que sea considerado un mundo ‘oceánico’. Lo relevante es que actualmente tiene líquido dentro”, subraya a Sinc una de las coautoras, Julie Castillo Rogez, investigadora del laboratorio JPL en el Instituto Tecnológico de California (EE UU).

Según Castillo, “es un descubrimiento importante porque es el cuerpo más pequeño en el que se ha encontrado líquido que no es una luna helada (como las de Júpiter o Saturno) –destaca–. Es decir, no se beneficia como ellas del calentamiento de las mareas producido por la interacción gravitacional con un planeta gigante. Por tanto, si un objeto como Ceres puede conservar líquido hasta hoy, se abre la posibilidad de que muchos otros planetas enanos también lo hagan”.

La investigadora explica que tres de los papers ofrecen imágenes de alta resolución, observaciones infrarrojas y de gravedad de este cuerpo rico en hielo, “con nueva información sobre cómo se comporta su corteza helada en respuesta a un impacto, identificando características comunes con formaciones de la Tierra –como los pingos o colinas de hielo de regiones polares formadas por agua subterránea congelada y presurizada– así como otras similares encontradas en Marte”.

Misterio de los puntos brillantes resuelto

En concreto, los estudios se han centrado en el cráter Occator, de unos 92 km de ancho y creado hace 20 millones de años, hogar de las famosas y ya no tan misteriosas áreas brillantes de Ceres. Los científicos ya habían descubierto que eran costras salinas producidas tras la evaporación de un líquido filtrado desde el subsuelo hasta la superficie, durante el propio impacto que creó el cráter como a través de fisuras posteriormente.

Esquema de la formación de las brillantes costras salinas del cráter Occator. / A. Nathues et al./Nature Astronomy


Ahora han confirmado que proviene de un depósito profundo de salmuera o agua rica en sales. Al analizar la gravedad de Ceres se obtuvieron datos sobre su estructura interna, lo que permitió determinar que el depósito de salmuera tiene aproximadamente 40 kilómetros de profundidad y cientos de ancho.

“En los otros cuatro artículos se presentan evidencias de es líquido en profundidad expresadas en forma de evaporitas (sales formadas a partir de una salmuera después de que el agua se evapora), y se confirma la existencia de hidrohalita, una sal hidratada cuya vida en la superficie de Ceres es corta, unos miles de años”, apunta Castillo.

Por tanto, las áreas brillantes (denominadadas 'faculas', como Cerealia Facula), son relativamente jóvenes, con áreas formadas hace menos de dos millones de años, y los científicos no descartan que la actividad geológica que impulsa estas formaciones salinas continúe hoy en día.


Puntos o zonas brillantes dentro del cráter Occator (a la derecha de la imagen). / NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

¿Entorno favorable para la vida?

La investigadora considera que el siguiente paso natural en la exploración de Ceres es conocer mejor el medio ambiente del depósito líquido que se esconde en las profundidades de este planeta enano.

"En particular, nos gustaría saber si es apto para la vida –apunta Castillo–, por ejemplo, ¿hace suficiente calor?, ¿tiene la química adecuada?. Para descubrirlo, una futura misión necesitaría aterrizar y estudiar las sales en las fáculas, ya sea llevando instrumentos que midan la composición de la sal, entre otros factores, o trayendo directamente una muestra de estas sales a la Tierra”.

Planetología comparada de mundos oceánicos en el sistema solar. / NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Fuentes: SINC