Las tormentas de baja presión impulsan las emisiones de óxido nitroso en el Océano Austral

Tormentas que alteran el equilibrio climático

Lejos de las costas, potentes tormentas de baja presión rodean la Antártida cada pocos días, agitando las olas del Océano Austral. Ya sabemos que este océano es un actor clave para frenar el cambio climático al absorber dióxido de carbono. Este estudio revela que los mismos sistemas de tormentas también actúan como enormes aspiradoras para otro gas—el óxido nitroso—que calienta el planeta y degrada la capa de ozono. Comprender esta “fuga” oculta impulsada por las tormentas nos ayuda a evaluar mejor cuánto nos protege realmente el océano frente al cambio climático.

Un gas de efecto invernadero oculto en mares tempestuosos

El óxido nitroso (N₂O) es un potente gas de efecto invernadero con casi 300 veces el poder de calentamiento del dióxido de carbono, molécula por molécula, en un siglo. También es hoy la principal amenaza humana para la capa de ozono. El océano en su conjunto libera N₂O a la atmósfera, pero los científicos han tenido dificultades para cuantificar cuánto, especialmente en el remoto y turbulento Océano Austral. Las primeras estimaciones sugerían que esta región era responsable de hasta el 40 por ciento de todas las emisiones marinas de N₂O. Trabajos más recientes, basados en promedios gruesos y mediciones escasas desde barcos, parecían reducir esa contribución a la mitad. Esos números contradictorios dejaban una gran interrogante sobre cómo afecta realmente este océano remoto al clima.

Robots, aprendizaje automático y una brecha de datos

Las mediciones tradicionales proceden de barcos de investigación, que rara vez atraviesan el corazón de las violentas tormentas del Océano Austral. Para cubrir esta laguna, los autores recurrieron a una flota de flotadores perfiladores robóticos conocidos como Biogeochemical Argo (BGC-Argo). Estos instrumentos se desplazan con las corrientes, se sumergen hasta 2.000 metros y resurgen aproximadamente cada 10 días para informar temperatura, salinidad, oxígeno, nitrato y más. No pueden medir el óxido nitroso directamente, por lo que el equipo entrenó modelos de aprendizaje automático con datos de alta calidad de N₂O recogidos en campañas de investigación. Al aprender cómo se relaciona el N₂O con las variables que sí miden los flotadores, los modelos pudieron estimar el N₂O en aguas superficiales a partir de decenas de miles de perfiles de flotadores—capturando condiciones tanto en calma como durante tormentas intensas.

Cuando la baja presión extrae gas del mar

Con estas estimaciones de aprendizaje automático y datos de reanálisis meteorológico, los autores calcularon cuánto N₂O se intercambia entre el océano y la atmósfera en cada ubicación de los flotadores. Encontraron que los pulsos más fuertes de liberación de N₂O se concentran bajo los centros de las tormentas de baja presión, donde los vientos son feroces y la presión barométrica puede caer hasta un 8 por ciento por debajo de la atmósfera estándar. Una presión aérea más baja reduce la cantidad de N₂O que el aire puede “contener” en equilibrio, aumentando el desequilibrio entre agua y aire y provocando la salida de gas del mar. Los autores denominan a esto el “Efecto Hoover”: las tormentas efectivamente aspiran N₂O del océano hacia la atmósfera. Solo una pequeña fracción de los perfiles de flotadores—alrededor del 10 por ciento—sostiene la mitad de las emisiones anuales de N₂O, lo que muestra que eventos tormentosos breves e intensos dominan el total.

Las tormentas casi duplican las emisiones de N₂O del Océano Austral

Para evaluar cuánto importa la baja presión, el equipo recalculó los flujos de N₂O como si el aire sobre el Océano Austral estuviera siempre a 1 atmósfera, manteniendo igual el viento y las condiciones oceánicas. Bajo esta suposición simplificada, el Océano Austral libera unos 0,9 teragramos de nitrógeno en forma de N₂O por año. Cuando en su lugar usaron los valores reales y tormentosos de presión, el flujo estimado saltó a 1,6 teragramos por año—un aumento del 88 por ciento. Eso significa que aproximadamente la mitad del N₂O emitido desde esta región está impulsado puramente por las caídas de presión del aire dentro de las tormentas, especialmente cuando se combinan con vientos fuertes. También emergieron patrones estacionales: las emisiones alcanzan su máximo durante el otoño del hemisferio sur, cuando los vientos se intensifican y la mezcla desde aguas profundas aporta algo más de N₂O a la superficie, mientras que el hielo marino en invierno puede temporalmente limitar las emisiones en las aguas más polares.

Por qué esto importa para el futuro del planeta

Al revisar al alza la producción de N₂O del Océano Austral, este trabajo sugiere que la región es responsable de casi el 40 por ciento de todas las emisiones marinas de óxido nitroso—mucho más de lo que implicaban estimaciones recientes. Convertidas a “equivalentes de dióxido de carbono”, estas emisiones cancelan aproximadamente el 7 por ciento de la captura anual de dióxido de carbono por el Océano Austral. En otras palabras, la ayuda del océano para frenar el cambio climático se ve parcialmente compensada por su propia salida de N₂O, especialmente durante las tormentas. Pruebas de sensibilidad en el estudio indican además que vientos más fuertes, menos hielo marino o una presión media ligeramente más baja en un clima que se calienta podrían aumentar las emisiones de N₂O en el futuro. Para un lector general, el mensaje es claro: el clima salvaje sobre el Océano Austral no es solo un telón de fondo del cambio climático—es un actor activo que, silenciosamente, bombea un potente gas de efecto invernadero al aire y reconfigura el equilibrio del sistema climático del planeta.

Cita: Kelly, C.L., Chang, B.X., Emmanuelli, A.F. et al. Low-pressure storms drive nitrous oxide emissions in the Southern Ocean. Nat Commun 17, 2037 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68744-2

Palabras clave: Océano Austral, óxido nitroso, tormentas, gases de efecto invernadero, cambio climático