INTRODUCCIN:CALENTAMIENTO GLOBAL Y ECOSISTEMAS POLARES

por

Carlos M. DuarteInstituto Mediterrneo de Estudios Avanzados (IMEDEA)

Consejo Superior de Investigaciones Cientficas (CSIC)-Universidad de las Islas Baleares (UIB)Esporles, Mallorca, Espaa

Fundacin BBVA, 2007www.fbbva.es

Impactos del calentamiento globalsobre los ecosistemas polares

Carlos M. Duarte (ed.)

Separata del captulo

ISBN: 978-84-96515-55-0

LAS REGIONES POLARES son las reas ms remotas del planeta, exploradas por pri-mera vez hace menos de un siglo, con la llegada a los polos geogrficos de las expe-diciones lideradas por el noruego Roald Amundsen (Polo Sur, 1911; Polo Norte,1926), lo que no ha sido bice para que hoy da se encuentren entre las zonas msamenazadas por la actividad humana.

Los peligros que se ciernen sobre los ambientes polares son particularmente preo-cupantes, pues estas regiones poseen una importancia fundamental en el sistemaTierra, ya que intervienen en la circulacin de la atmsfera y el ocano, participanen la regulacin del clima del planeta y tienen un elevado valor ecolgico.

A pesar de ello, nuestros conocimientos sobre cmo opera el clima polar y cmofuncionan sus ecosistemas siguen siendo muy primitivos en muchos aspectos. Parapaliar estas lagunas, el Consejo Cientfico Internacional y la Organizacin Meteo-rolgica Mundial han promovido la celebracin del Ao Polar Internacional 2007-2008 (v. www.ipy.org), el cuarto ao de este tipo que se declara hasta la fecha, traslos anteriores de 1882-1883, 1932-1933 y 1957-1958, con la peculiaridad de que lainiciativa actual no se lleva a cabo para explorar los sistemas polares, sino por lanecesidad de investigar los impactos y rpidos cambios que estos medios estnexperimentando. Con este propsito, miles de cientficos de ms de 60 pases par-ticiparn hasta el 1 de marzo de 2009 en ms de 200 proyectos de investigacinsobre el rtico y el Antrtico coordinados a nivel internacional. Espaa colaborapor vez primera en el Ao Polar Internacional, y lo hace con un conjunto de pro-yectos de investigacin financiados por el Plan Nacional de I+D del Ministerio deEducacin y Ciencia (v. www.api-spain.es). Adems de la investigacin cientfica,el Ao Polar Internacional tiene como dos de sus objetivos principales la forma-cin de una nueva generacin de investigadores en ciencia polar y el aumento dela concienciacin social en torno a la problemtica que aqueja a las reas polares.Este volumen se plantea como una contribucin a estos dos objetivos del AoPolar Internacional.

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Foto 1: Oso polar (Ursus maritimus). El mayor de los carnvoros terrestres captura a las focas, queson sus principales presas, en la banquisa rtica. El avance del deshielo a causa del calentamiento redu-ce su xito predador, al desaparecer las masas de hielo desde las que caza, lo que pone en peligro susupervivencia.

Los ecosistemas polares son los nicos en el ocano que continan estando domi-nados por la megafauna, diezmada en el resto de los mares del planeta. La preva-lencia de estos grandes animales (cetceos, pinnpedos, aves, etc.) en este tipo deambientes se explica por varios factores, como la escasa presin del hombre sobreellos (hace dcadas soportaron, sin embargo, una presin importante, como con-secuencia de la caza intensiva de ballenas en la Antrtida, ahora regulada, y de lacaptura de focas en el rtico, que an contina), las cortas cadenas trficas deestos ecosistemas debido a la presencia de productores primarios y herbvorosplanctnicos de tamao relativamente mayor al que domina en el resto de los oca-nos, su elevada produccin estival y la presencia de grandes plataformas de hieloutilizadas como hbitat por algunas de las especies que all viven. En los ecosiste-mas polares, que pueden considerarse como los desiertos ms inhspitos del pla-neta, la produccin primaria terrestre resulta mnima, lo que ha hecho que estnbasados, prcticamente en su totalidad, en produccin primaria marina. La estabi-lidad de estos medios y la supervivencia de su megafauna dependen, en gran medi-da, de la existencia de amplias placas de hielo, las cuales sirven como zona de crapara organismos clave en el ecosistema (por ejemplo, el krill en la Antrtida), ocomo plataformas de caza, descanso y transporte para pinginos, lobos de mar yfocas leopardo en la Antrtida, o para osos, focas, morsas y otros animales, inclui-do el hombre, en el rtico.

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Fotos 2 y 3: Investigadores trabajando en el rtico durante la campaa de investigacin espa-ola ATOS-rtico

Los ecosistemas rtico y antrtico presentan importantes diferencias, derivadas desu configuracin geogrfica, que imponen fuertes contrastes en su funcionamien-to y en su vulnerabilidad frente a impactos de origen humano. El ecosistemaantrtico se asienta en un continente que ocupa desde el Polo Sur hasta los 60-80de latitud sur, y que se halla aislado de otros continentes por el ocano GlacialAntrtico (mapa 1); la Antrtida se encuentra, por tanto, muy alejada de los terri-torios donde se desarrolla una actividad industrial significativa. Por el contrario,el ecosistema rtico se localiza en un ocano central, el ocano Glacial rtico,situado entre el Polo Norte y los 70-80 de latitud norte, cubierto en su mayorparte de hielo y rodeado de continentes con extensas plataformas continentales,cercanos a zonas de alta actividad industrial (por ejemplo, Canad, Estados Uni-dos, Rusia y Noruega; v. mapa 1).

As pues, la Antrtida se extiende en aguas libres de hielos durante gran parte delverano, mientras que el ecosistema polar rtico se despliega en gran medida bajouna gran plataforma de hielo; asimismo, los periodos de luz y oscuridad de losocanos rtico y Antrtico varan por la diferencia de casi 20 en las franjas lati-tudinales que ocupan en los correspondientes hemisferios, y su conexin con elocano global tambin es distinta, pues el ocano Antrtico colinda con el Pacfi-co, Atlntico e ndico, en tanto que las aguas del ocano rtico slo se intercam-bian de forma significativa con las del Atlntico, con el que se comunican por elestrecho de Fram, ya que el flujo de aguas ocenicas con el Pacfico en el estrechode Bering se ve entorpecido por plataformas someras (mapa 1).

Por otra parte, en el interior del crculo polar rtico se encuentran numerosas ciu-dades habitadas y se desarrollan importantes actividades comerciales e industria-les, las cuales no existen en el interior del crculo polar antrtico; a este respecto,

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Mapa 1: rea ocupada por los ocanos polares

rtico Antrtida

conviene tener en cuenta que la proximidad a continentes habitados y a centros deactividad industrial es muy importante, porque determina la presin que soportanlos ambientes polares.

Otro tema fundamental radica en el notable calentamiento que estn experimen-tando los ecosistemas polares. Este calentamiento resulta espectacular en el casodel rtico, donde la prdida de hielo es particularmente rpida (Vinnikov et al.1999; Serreze, Holland y Stroeve 2007) y parece estar acelerndose, hasta el puntode que en un futuro prximo se plantea como escenario plausible un ocano Gla-cial rtico desprovisto de cobertura de hielo en verano (Serreze, Holland y Stro-eve 2007). La Pennsula Antrtica tambin sufre de forma notable los problemasderivados del calentamiento y la prdida de masas de hielo marino (Rignot et al.2004), aunque aqu la prdida es mucho menor y ms localizada que en el rtico.

Los efectos del calentamiento global sobre las zonas polares resultan ya tan evi-dentes y tienen consecuencias tan alarmantes, que han motivado en buena parte ladeclaracin del nuevo Ao Polar Internacional, en el marco del cual est previsto,entre otras cosas, investigar el ecosistema polar para poder predecir mejor su res-puesta a los cambios ambientales, particularmente al calentamiento global. Uno delos fines principales del Ao Polar Internacional consiste en incrementar el nivelde informacin de la sociedad en torno a las transformaciones que estn ocurrien-do en las regiones polares, objetivo al que contribuye esta obra.

Las emisiones de dixido de carbono y otros gases invernadero derivadas de laactividad humana estn generando un aumento de su concentracin en la atms-fera que se predice pueda provocar una elevacin en la temperatura global del pla-neta durante el siglo XXI cercana a los 4 C (IPCC 2001). Los modelos de circula-cin global que se utilizan para pronosticar la evolucin futura del clima apuntana grandes diferencias regionales en las tasas de calentamiento, con algunas zonasque padecern un calentamiento muy superior al calentamiento promedio y otrasque experimentarn uno muy inferior. Estos modelos sugieren que el mayorcalentamiento se apreciar en el rtico, donde la temperatura podra aumentarhasta 9 C (mapa 2); de hecho, los registros climticos indican que el rtico se havenido calentando ya a un ritmo de 0,4 C por dcada, dos veces ms rpido queen el resto del planeta (IPCC 2001). En el hemisferio sur, por el contrario, se espe-ra que el calentamiento sea prcticamente nulo (mapa 2).

Otros impactos asociados a la actividad humana son, sin embargo, mucho msintensos en la Antrtida. Por ejemplo, el efecto de los compuestos qumicos sintti-cos voltiles sobre la ozonosfera resulta mayor en el hemisferio sur, lo que conduceal desarrollo de un agujero estacional en la capa de ozono que conlleva una exposi-cin a niveles de radiacin ultravioleta mucho ms fuerte en el hemisferio sur que enel norte (v. captulo 1). Igualmente, la caza de ballenas ha tenido secuelas muyimportantes en el hemisferio sur, y sus consecuencias sobre el ecosistema antrticopodran ser ms profundas de lo que hasta ahora se pensaba (v. captulo 2).

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El primer efecto del calentamiento global en los ecosistemas polares es la fusinde los casquetes polares. Resultados publicados en 2006 han revelado grandes pr-didas de hielo en el planeta. Por una parte, la placa de hielo antrtico est perdien-do 152 km3 de hielo al ao, lo que equivale a 0,4 0,2 mm de aumento global anualdel nivel del ocano, con una disminucin de cerca de 8.000 km2 en la PennsulaAntrtica durante los ltimos 50 aos, coincidente con un calentamiento de cercade 2 C en esta regin. Por otro lado, la mengua de la placa de hielo rtico se estacelerando, con tasas recientes de prdida de la extensin de hielo estacional hasta18 veces mayores que las de las ltimas dcadas, y con la constatacin de unamerma sin precedentes del espacio ocupado por el hielo perenne, que ha dadolugar a un mnimo histrico en la superficie invernal de hielo en marzo de 2006(grfico 1); adems, en agosto de 2006 se observaron grandes grietas, de centena-res de kilmetros de longitud, en el ncleo de hielo hasta ahora permanente delrtico, que hacen prever un incremento en las prdidas de esta masa. En Groen-landia, por su parte, el ritmo de desprendimiento de glaciares se ha duplicado enlos ltimos 5 aos; asimismo, el descenso del hielo de la placa de Groenlandia se

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Mapa 2: Aumento predicho de la temperatura promedio para distintas regiones de la Tierraa lo largo del siglo XXI

Fuente: Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, Universidad de Princeton.

ha quintuplicado, hasta alcanzar 239 23 km3 de hielo perdido por ao, lo quecontribuye con 0,6 mm adicionales a la elevacin anual del nivel global del mar.Tambin se predice un aumento de la tasa de calentamiento, que, por ejemplo, enel rtico ascender a 1,2 C por decenio en las primeras dcadas de este siglo, paraalcanzar los 3 C por dcada hacia finales del siglo XXI; la proyeccin de los cam-bios debidos al calentamiento global sobre la extensin de hielo rtico augura unarpida prdida de hielo y una reduccin de su superficie a menos de 3 millones dekm2 a finales del siglo XXI (grfico 1), cifra tres veces inferior a la existente a prin-cipios del siglo XX (v. revisiones en Rignot y Thomas 2002; Rignot et al. 2004;Serreze, Holland y Stroeve 2007).

Todas estas prdidas tienen importantes consecuencias climticas y geopolticas,pero la caracterstica diferencial en este medio es que suponen, a la vez, una reduc-cin del hbitat, es decir, de la superficie de hielo de los ocanos polares. Estelibro contribuye a evaluar los efectos del calentamiento global sobre los ecosiste-mas polares hasta ahora no suficientemente valorados, a travs del anlisis acargo de algunos de los mejores expertos mundiales en este tipo de ambientes delimpacto derivado de la exposicin de sus aguas a la radiacin solar asociada a lareduccin de la cubierta de hielo, incluyendo los elevados niveles de radiacin

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Grfico 1: Cambios observados durante el siglo XX en la superficie ocupada por el hielo marinoen el hemisferio norte, y predicciones derivadas del calentamiento esperado en el rtico a lolargo del siglo XXI

Fuente: National Snow and Ice Data Center, Estados Unidos.

ultravioleta que recibe el ecosistema antrtico; adems, en esta obra se examina larespuesta al calentamiento global del ecosistema marino y, en particular, de laabundante e importante megafauna que vive en este entorno.

Este libro recoge los contenidos del segundo ciclo de debates organizado conjun-tamente entre el Consejo Superior de Investigaciones Cientficas (CSIC) y la Fun-dacin BBVA, en la Estacin de Investigacin Costera del Faro Cap Salines(Mallorca), con el objetivo de propiciar la reflexin acerca de los desafos y descu-brimientos cientficos en el campo de la biodiversidad marina, y de sensibilizar ala sociedad respecto a la necesidad de conservar los ocanos y las costas.

La obra ofrece, a travs de las contribuciones de varios expertos de renombreinternacional, una visin prospectiva sobre el impacto del calentamiento climti-co en los ecosistemas polares.

Agradezco la financiacin y el apoyo de la Fundacin BBVA, que ha hecho posi-ble la organizacin del evento del que dimana esta obra y la edicin de la misma.Tambin quiero dar las gracias a Jos Manuel Reyero y sus colaboradores por laayuda prestada en la edicin del libro.

BIBLIOGRAFA

IPCC (INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE). Climate Change 2001: TheScientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report ofthe Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). J.T. Houghton, Y. Ding,D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden y D. Xiaosu, eds. Cambridge: Cambrid-ge University Press, 2001.

RIGNOT, E., y R.H. THOMAS. Mass balance of polar ice sheets. Science 297 (2002): 1502-1506.

RIGNOT, E., G. CASASSA, P. GOGINENI, W. KRABILL, A. RIVERA y R. THOMAS. Acceleratedice discharge from the Antarctic Peninsula following the collapse of the Larsen B iceshelf. Geophysical Research Letters 31 (2004): L18401, doi: 10.1029/2004GL020697.

SERREZE, M.C., M.M. HOLLAND y J. STROEVE. Perspectives on the Arctics shrinking sea-ice cover. Science 315 (2007): 1533-1536.

VINNIKOV, K.Y., A. ROBOCK, R.J. STOUFFER, J.E. WALSH, C.L. PARKINSON, D.J. CAVALIE-RI, J.F.B. MITCHELL, D. GARRETT y V.F. ZAKHAROV. Global warming and NorthernHemisphere sea ice extent. Science 286 (1999): 1934-1937.

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NDICE DE FOTOGRAFAS

Pg. 10: Osos polares (Ursus maritimus) en la isla de Spitzbergen. Jordi BasFoto 1: Oso polar (Ursus maritimus). Juan Carlos Muoz .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Fotos 2-3: Investigadores trabajando en el rtico durante la campaa de

investigacin espaola ATOS-rtico. ATOS-rtico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

NDICE DE ILUSTRACIONES

Mapa 1: rea ocupada por los ocanos polares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Mapa 2: Aumento predicho de la temperatura promedio para distintas regiones

de la Tierra a lo largo del siglo XXI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Grfico 1: Cambios observados durante el siglo XX en la superficie ocupada porel hielo marino en el hemisferio norte, y predicciones derivadas delcalentamiento esperado en el rtico a lo largo del siglo XXI . . . . . . . . . . . . . 20

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NOTA SOBRE EL AUTOR

Carlos M. Duarte es profesor de investigacin del Consejo Supe-rior de Investigaciones Cientficas (CSIC) en el Instituto Medite-rrneo de Estudios Avanzados (IMEDEA) en Esporles (Mallor-ca). Ha trabajado en temas de ecologa marina y oceanografa,desde los trpicos hasta los polos. Adems ha participado en trescampaas en la Antrtida, ha dirigido la campaa ATOS al rticoen el ao 2007 y est involucrado en otros cuatro proyectos delAo Polar Internacional.

e-mail: carlosduarte@ifisc.uib.es

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