Uso de la fluorescencia de la materia orgánica disuelta coloreada para rastrear agua de origen pacífico en el Ártico oriental canadiense

Por qué importa el color de las aguas árticas

Lejos de la costa y oculto bajo el hielo marino, el océano Ártico ajusta silenciosamente el equilibrio entre agua dulce y salada que ayuda a regular el clima de la Tierra. Este estudio demuestra que el débil brillo natural de la materia orgánica disuelta en el agua de mar puede actuar como un tinte invisible, revelando cómo grandes volúmenes de agua relativamente dulce procedente del océano Pacífico se abren paso a través del Archipiélago Ártico Canadiense hacia la bahía de Baffin y, en última instancia, hacia el Atlántico Norte. Comprender estas vías es importante porque influyen en los ecosistemas marinos, el hielo marino e incluso en la intensidad de las corrientes oceánicas que redistribuyen calor alrededor del planeta.

Autopistas de agua dulce a través del Ártico

La cuenca de Canadá, al norte de Alaska y Canadá, contiene un océano estratificado: agua fría y dulce en la superficie, una capa de profundidad intermedia de origen pacífico y aguas más salinas en profundidad procedentes del Atlántico. El agua del Pacífico entra en el Ártico por el estrecho de Bering y sigue luego dos rutas principales: una rama transpolar que cruza el Ártico central hacia el estrecho de Fram, y una rama de Alaska que discurre junto a la pendiente del mar de Beaufort. Parte de esta agua pacífica gira hacia el Archipiélago Ártico Canadiense y sale del Ártico a través de un laberinto de canales y estrechos —incluidos Nansen y Eureka Sounds, el estrecho de Nares y Jones y Lancaster Sounds— antes de alimentarse en la bahía de Baffin. En su recorrido se mezcla con aportes fluviales, el deshielo del hielo marino y aguas influenciadas por el Atlántico transportadas por la corriente de Groenlandia Occidental.

Usar el brillo natural como trazador

Para seguir este agua dulce en movimiento, los investigadores se basaron en una propiedad llamada fluorescencia de la materia orgánica disuelta coloreada (FCDOM). Este material, compuesto en gran parte por compuestos orgánicos degradados procedentes de las plataformas y los aportes fluviales árticos, absorbe luz y reemite un débil resplandor que puede medirse con sensores ópticos. Se sabe que el agua invernal del Pacífico en la cuenca de Canadá presenta un claro pico subsuperficial de FCDOM, formado cuando esta agua interactúa con sedimentos ricos en materia orgánica en las poco profundas plataformas de Chukchi y el norte de Bering. Combinando mediciones de temperatura, salinidad y FCDOM tomadas por dos rompehielos de investigación canadienses en el verano de 2024, y comparándolas con datos anteriores de un perfilador anclado al hielo a la deriva, el equipo utilizó este pico de FCDOM como una “huella dactilar” para seguir el agua de origen pacífico desde el Ártico central hasta el Ártico oriental canadiense.

Qué ocurre a lo largo de las rutas septentrionales

Los científicos examinaron dos pasos árticos principales. A lo largo de la ruta noroeste, a través de Nansen y Eureka Sounds y hacia Jones Sound, la huella pacífica es inicialmente fuerte: una capa fría y relativamente dulce a unos 50–180 metros de profundidad con un claro máximo de FCDOM. Sin embargo, al cruzar umbrales poco profundos y fondos irregulares, el fuerte mezclado de marea remueve la columna de agua. Esta mezcla vertical debilita y difunde el pico de FCDOM, especialmente río abajo de pasos angostos como el estrecho de Cardigan y Fram Sound. En Jones Sound y la zona norte de la bahía de Baffin, los remolinos y la llegada de aguas influenciadas por la corriente de Groenlandia Occidental difuminan aún más la señal pacífica original, lo que hace difícil identificar agua procedente del Pacífico usando solo temperatura y salinidad.

La ruta oriental y la mezcla en la bahía de Baffin

A lo largo de la ruta noreste, a través del estrecho de Nares —desde el canal Robeson pasando por la cuenca Kane y Smith Sound— la señal del Pacífico se mantiene con mayor claridad durante más tiempo. Aquí, el máximo subsuperficial de FCDOM se preserva mientras el agua fluye hacia el sur, aunque el ligero aumento de frescura y la FCDOM adicional muestran un contacto creciente con aguas transportadas por la corriente de Groenlandia Occidental. Cuando el agua llega a la parte norte de la bahía de Baffin, la capa superior todavía presenta valores elevados de FCDOM que pueden relacionarse con el flujo del Pacífico, pero las capas más profundas muestran un aumento gradual de FCDOM con la profundidad típico de aguas que han circulado largo tiempo en la bahía de Baffin y se han mezclado con entradas de origen atlántico. Medidas a través de Lancaster Sound muestran cómo estas aguas mezcladas se recirculan parcialmente, llevando influencias tanto del Pacífico como del Atlántico de regreso hacia la bahía de Baffin.

Qué significa esto para el futuro

En conjunto, el estudio demuestra que la fluorescencia natural de la materia orgánica disuelta es una herramienta poderosa para trazar cómo el agua del Pacífico se desplaza por los complejos canales del Ártico y dónde se mezcla con aguas influenciadas por el Atlántico y Groenlandia. Incluso cuando los marcadores tradicionales como la temperatura y la salinidad se confunden, la huella de FCDOM a menudo permanece visible hasta que una mezcla intensa sobre fondos marinos rugosos o la interacción con la corriente de Groenlandia Occidental la erosiona. A medida que los sensores ópticos se vuelvan más comunes en fondeaderos, flotadores y buques, este enfoque permitirá a los científicos monitorizar las vías de agua dulce cambiantes en un Ártico que se calienta y comprender mejor sus impactos sobre el hielo marino, la vida marina y la circulación oceánica global que ayuda a regular el clima terrestre.

Cita: Dmitrenko, I.A., Stedmon, C.A., Babb, D.G. et al. Using colored dissolved organic matter fluorescence to trace Pacific-derived water in the Eastern Canadian Arctic. Sci Rep 16, 7757 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38848-2

Palabras clave: Circulación del océano Ártico, Agua dulce del Pacífico, Materia orgánica disuelta, Bahía de Baffin, Archipiélago Ártico Canadiense