Un nuevo estudio ha revelado las rutas altamente variables y sensibles al clima que utilizan las sustancias provenientes de los ríos siberianos para viajar a través del Océano Ártico. Los hallazgos plantean preocupaciones sobre la creciente dispersión de contaminantes y las posibles consecuencias para los frágiles ecosistemas polares a medida que el cambio climático se acelera.
La investigación internacional, publicada en Nature Communications y liderada por la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, proporciona la imagen más clara hasta la fecha de cómo funciona el sistema de transporte subyacente, conocido como la Corriente Transpolar. También desvela los diversos factores que controlan esta importante corriente superficial del Ártico, incluyendo temperaturas más cálidas que podrían aumentar la difusión de contaminantes generados por el ser humano.
La Corriente Transpolar transporta hielo marino, agua dulce y materia suspendida desde las plataformas siberianas a través del centro del Ártico hacia el estrecho de Fram, que conecta con los mares nórdicos. Este flujo transártico influye en la entrega tanto de sustancias naturales, como nutrientes, gases y compuestos orgánicos, como de contaminantes fabricados por el hombre, que incluyen microplásticos y metales pesados. Este material afecta la biogeoquímica y los ecosistemas árticos, mientras que el agua dulce altera la circulación oceánica.
Impacto del cambio climático en las corrientes oceánicas
Dado que el Océano Ártico es un entorno altamente cambiante, en lugar de seguir un curso constante, la materia proveniente de los ríos toma diversas rutas que cambian estacionalmente, modeladas por las condiciones de la plataforma y las corrientes oceánicas, así como por la formación, deriva y fusión del hielo marino. Esto resulta en una rápida y extensa redistribución tanto de materia natural como de contaminantes.
El autor principal, el Dr. Georgi Laukert, Becario Postdoctoral Marie Curie en Oceanografía Química en la Universidad de Bristol y en el Instituto Oceanográfico Woods Hole en Massachusetts, EE. UU., afirmó: «Encontramos cambios pronunciados en la composición del agua de los ríos siberianos a lo largo de la Corriente Transpolar, demostrando esta interacción altamente dinámica.»
«Los cambios estacionales en el caudal de los ríos y la dinámica de la circulación en la plataforma siberiana impulsan la variabilidad de la superficie oceánica, mientras que las interacciones entre el hielo marino y el océano aumentan aún más la redistribución de la materia transportada por los ríos.»
Otro hallazgo clave es el papel cada vez más central del hielo marino formado a lo largo de la Corriente Transpolar: no solo como un medio de transporte pasivo, sino como un agente activo en la configuración de los patrones de dispersión. Este hielo marino captura material de múltiples fuentes fluviales durante su crecimiento, a diferencia de la mayoría del hielo marino costero, creando mezclas complejas que se transportan a grandes distancias.
Para decodificar estas complejas rutas, el equipo de investigación internacional analizó muestras de agua de mar, hielo marino y nieve utilizando isótopos de oxígeno y neodimio, junto con mediciones de elementos de tierras raras para producir datos de trazadores geoquímicos. Este «fingerprinting» geoquímico permitió a los investigadores rastrear los orígenes de la materia fluvial y seguir cómo evolucionó a lo largo de su ruta a través del Ártico central durante un período de un año.
El estudio se basa en muestras de MOSAiC, la expedición ártica más grande hasta la fecha y uno de los esfuerzos de investigación polar más ambiciosos, que involucró siete rompehielos y a más de 600 científicos de todo el mundo.
La coautora, la Dra. Dorothea Bauch, investigadora en la Universidad de Kiel, Alemania, comentó: «Los hallazgos representan observaciones sin precedentes durante todo el año. Anteriormente, solo teníamos datos de verano porque era demasiado lento y difícil romper el hielo en invierno. Esta evidencia ártica sostenida e interdisciplinaria ofrece información importante y completa, que nos ayuda a comprender mejor los sistemas oceánicos altamente complejos y las posibles implicaciones futuras.»
A medida que el hielo marino de verano continúa retirándose debido a las temperaturas más cálidas, los patrones de circulación y deriva están cambiando. El coautor, el profesor Benjamin Rabe, científico investigador del Instituto Alfred Wegener y profesor honorario en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Bremerhaven, Alemania, afirmó: «Estos cambios podrían alterar significativamente cómo se dispersan el agua dulce y la materia derivada de los ríos a través del Ártico, con implicaciones de gran alcance para los ecosistemas, los ciclos biogeoquímicos y la dinámica oceánica.»
La investigación también desafía una percepción de larga data de la Corriente Transpolar como un transportador estable de agua fluvial. Primera observada durante la histórica expedición Fram del explorador noruego Fridtjof Nansen en la década de 1890, estos últimos hallazgos, descubiertos más de 130 años después, indican que la Corriente Transpolar es altamente variable tanto en espacio como en tiempo.
El Dr. Laukert añadió: «Si bien el estudio no se centra en compuestos individuales, ilumina los mecanismos de transporte subyacentes, un paso crítico para predecir cómo evolucionará el transporte de materia ártica en un clima en calentamiento. Si incluso esta corriente icónica es tan dinámica, entonces todo el Océano Ártico podría ser más variable y vulnerable de lo que pensábamos.»
