Un sesgo sistemático en el pH medido por flotadores conduce a una sobreestimación del pCO2 derivado y a una subestimación de la captación de carbono por el Océano Austral

Por qué importan medidas oceánicas minúsculas

El Océano Austral, el vasto anillo de agua alrededor de la Antártida, absorbe de forma silenciosa una porción desproporcionada del exceso de calor y dióxido de carbono del planeta. Por ser remoto y azotado por tormentas, los científicos dependen cada vez más de flotadores robóticos de perfilado en lugar de barcos para seguir cuánto CO2 absorbe realmente este océano. Este estudio muestra que un error sutil pero sistemático en la medición de la acidez (pH) por esos flotadores conduce a sobreestimar cuánto CO2 está disuelto en el agua—y por tanto a subestimar cuánto carbono toma el Océano Austral de la atmósfera.

Robots vigilando un océano de difícil acceso

Los flotadores biogeoquímicos Argo son instrumentos de deriva libre que se sumergen desde la superficie hasta unos 2.000 metros cada pocos días, midiendo temperatura, salinidad, oxígeno, nutrientes y pH. En el Océano Austral, grandes redes de estos flotadores proporcionan ahora mediciones con mucha más frecuencia de la que los barcos podrían lograr. A partir del pH y de un valor estimado de otra propiedad química llamada alcalinidad, los científicos calculan la presión parcial de CO2 (pCO2) en el agua de mar, que a su vez se usa para estimar el intercambio de CO2 entre el océano y la atmósfera. Sorprendentemente, los cálculos basados en flotadores han sugerido que el Océano Austral, en conjunto, libera CO2, lo que contradice mediciones de barcos y aviones que indican que es un sumidero neto de carbono.

Comparando robots con barcos en aguas profundas antiguas

Para averiguar si la culpa era de los flotadores o de las observaciones tradicionales, los autores compararon perfiles de flotadores con datos de alta calidad de barcos procedentes del Global Ocean Data Analysis Project. De forma crucial, se centraron primero en masas de agua profundas que han estado aisladas de la atmósfera desde antes de la era industrial y por tanto contienen muy poco carbono añadido por el ser humano. En estas aguas «antiguas», cualquier diferencia entre las mediciones de flotadores y barcos debería reflejar sobre todo un sesgo instrumental más que un cambio ambiental real. La comparación mostró que las lecturas de flotadores y barcos coinciden estrechamente para temperatura, salinidad, oxígeno, nitrato y alcalinidad, pero no para el sistema del carbono: el pH medido por flotadores es en promedio cerca de 0,021 unidades menor que el pH medido desde barcos, y el pCO2 derivado de los flotadores es aproximadamente 20 microatmósferas más alto.

Sesgo de arriba abajo, no solo en la superficie

Agrupando los datos por franjas de profundidad, el estudio encontró que estas discrepancias están presentes a lo largo de gran parte de la columna de agua, especialmente entre 200 y 1.500 metros, y solo disminuyen en las capas más profundas. Dado que los valores de pCO2 de los flotadores se calculan a partir del pH y la alcalinidad, y puesto que la alcalinidad concuerda bien entre flotadores y barcos, el culpable más probable es un desplazamiento sistemático en las mediciones del sensor de pH y en cómo se corrigen. El procesamiento actual asume que un único ajuste determinado alrededor de los 1.500 metros se aplica por igual a todas las profundidades. El patrón dependiente de la profundidad del desajuste sugiere que este enfoque de un solo punto no siempre es válido: la corrección parece funcionar razonablemente bien por debajo de los 1.500 metros pero deja un error residual considerable en capas superiores de la columna de agua.

Cómo los errores superficiales distorsionan las estimaciones de flujo de carbono

Puesto que el intercambio de CO2 aire‑mar depende directamente del pCO2 superficial, los autores cuantificaron entonces el sesgo justo en la piel del océano. Usando un análisis combinado de las desviaciones de CO2 y oxígeno respecto a sus valores de equilibrio, estimaron que el pCO2 superficial derivado de flotadores está sesgado al alza en torno a 14 microatmósferas. Una comparación independiente con un producto global de CO2 superficial basado en mediciones directas de barcos y otras fuentes arrojó una respuesta muy similar, alrededor de 17 microatmósferas. En conjunto, estas líneas de evidencia apuntan a un sesgo medio en la superficie de 15±3 microatmósferas en cientos de perfiles de flotadores del Océano Austral—sustancialmente mayor de lo que se había asumido previamente. Pruebas estadísticas muestran que este desplazamiento no puede explicarse por error de muestreo aleatorio, variaciones estacionales o tendencias de acidificación a largo plazo.

Qué significa esto para nuestra visión del Océano Austral

Si los valores superficiales de pCO2 de los flotadores son sistemáticamente demasiado altos, estudios previos han hecho que el Océano Austral parezca un sumidero de carbono menor del que es en realidad. Usando relaciones publicadas entre el sesgo en pCO2 y el flujo de carbono, los autores estiman que corregir este error convertiría las estimaciones basadas en flotadores de una liberación neta de CO2 a una captación neta, acercándolas mucho más a las valoraciones basadas en barcos y aviones. En otras palabras, en lugar de fallarnos, el Océano Austral podría estar absorbiendo sustancialmente más CO2 producido por el ser humano de lo que han sugerido algunos análisis de flotadores. El estudio concluye que una calibración más sofisticada y dependiente de la profundidad de los datos de pH de los flotadores—anclada por mediciones continuas y de alta calidad desde barcos—será esencial para explotar plenamente los sistemas de observación autónoma y mantener nuestro presupuesto global de carbono sobre bases sólidas.

Cita: Zhang, C., Wu, Y., Brown, P.J. et al. A systematic bias in float pH leads to overestimation of derived pCO₂ and underestimation of carbon uptake by the Southern Ocean. Sci Rep 16, 13929 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43863-4

Palabras clave: Suma de carbono del Océano Austral, sesgo en el pH oceánico, flotadores biogeoquímicos Argo, flujo de CO2 aire‑mar, ciclo del carbono oceánico