La pérdida de hielo marino impulsa un cambio de régimen en la biogeoquímica del nitrógeno del Océano Ártico

Por qué esto importa en un Ártico que cambia

El Océano Ártico se está calentando rápidamente, y su hielo marino en retroceso suele mostrarse como un signo visible del cambio climático. Pero bajo la superficie tiene lugar otra transformación menos obvia: los nutrientes básicos que alimentan la vida marina ártica se están reorganizando. Este estudio muestra que el Ártico ha cruzado un umbral en el que el nitrógeno, uno de los nutrientes fundamentales para las plantas, ahora escasea en gran parte de la región. Ese cambio silencioso podría remodelar qué organismos prosperan en las aguas árticas y cuánto carbono puede absorber el océano de la atmósfera.

Una nueva imagen de las aguas superficiales árticas

Usando datos de muestreos repetidos desde barcos a través del estrecho de Fram entre Greenland y Svalbard, los autores compilaron un registro de 20 años de temperatura, salinidad y nutrientes en las frías Aguas Superficiales Polares que fluyen desde el Océano Ártico. Alrededor de 2009 observaron una ruptura clara en el patrón: los niveles medios de nitrato en estas aguas superficiales cayeron de aproximadamente tres unidades a menos de dos, con valores cercanos a cero apareciendo con mucha más frecuencia. Al mismo tiempo, el equilibrio entre diferentes nutrientes cambió. La proporción de nitrógeno a fósforo cayó, mientras que la relación silicio‑nitrógeno aumentó, señalando que el nitrógeno, y no la luz, se había convertido en el principal freno al crecimiento de las plantas en estas aguas.

Trabajo oculto en el lecho marino

El equipo rastreó este cambio hasta los procesos en las amplias y someras plataformas frente a Siberia, especialmente en los mares de Chukchi y Siberia Oriental. Cuando los organismos microscópicos crecen en las aguas superficiales y mueren, sus restos se hunden y son descompuestos por microbios en el lodo del lecho marino. En sedimentos ricos en materia orgánica y con poco oxígeno, estos microbios usan nitrato en lugar de oxígeno y lo convierten en gas nitrógeno, un proceso conocido como desnitrificación bentónica que elimina de forma permanente el nitrógeno utilizable del océano. Al vincular estimaciones publicadas de la producción primaria en cada plataforma con mediciones de desnitrificación de estudios previos, los autores reconstruyeron cómo ha cambiado esta pérdida de nitrógeno en el lecho marino desde finales de la década de 1990. Sus cálculos indican que la remoción de nitrógeno en las plataformas siberianas se ha duplicado aproximadamente en dos décadas, con los mayores aumentos en la plataforma de Chukchi, donde la productividad se disparó a medida que el hielo marino retrocedió.

Corrientes que transportan una huella química cambiante

La historia no termina en las plataformas. Las corrientes superficiales barren estas aguas modificadas a través del Ártico y, en última instancia, las expulsan por el estrecho de Fram. Para seguir ese recorrido, los investigadores usaron un modelo por ordenador para rastrear parcelitas virtuales de agua hacia atrás desde el estrecho de Fram a lo largo de diez años. Antes de 2009, muchas de estas parcelitas habían pasado la mayor parte de su tiempo sobre la plataforma del mar de Kara, donde la pérdida de nitrógeno es más moderada. Tras 2009, la circulación se aceleró a lo largo del borde de la plataforma y una mayor fracción del agua que alimenta el estrecho de Fram había pasado por las plataformas de Chukchi y Siberia Oriental, que desnitri-fican intensamente. Como resultado, la “huella” química de las Aguas Superficiales Polares cambió: más del agua que llega al Ártico central y al estrecho de Fram ya había visto su nitrato eliminado en el trayecto.

De mares limitados por la luz a mares limitados por nutrientes

En etapas anteriores de la era satelital, los aumentos en el crecimiento de las plantas árticas se alineaban estrechamente con el área de agua abierta creada por el deshielo, lo que sugería que la luz era el factor limitante principal. El nuevo análisis muestra que esa relación se rompió después de alrededor de 2009. En la plataforma de entrada del mar de Chukchi, la productividad sigue subiendo a medida que se retrae el hielo y las aguas pacíficas aportan nutrientes frescos. Sin embargo, aguas abajo, a través de los mares de Siberia Oriental, Laptev y Kara y hacia el Ártico central, el crecimiento de las plantas se ha estancado o incluso ha disminuido a pesar de haber más agua abierta. Este patrón coincide con la caída observada en el nitrato y apunta a un nuevo régimen en el que el suministro de nitrógeno fijado, en lugar de la luz solar, fija ahora el límite superior de la productividad en gran parte del Océano Ártico.

Qué significa esto para la vida ártica

En conjunto, las observaciones y la modelización sugieren que el Océano Ártico ha cruzado un umbral similar a un punto de inflexión en sus ciclos de nutrientes. La desnitrificación bentónica en unas pocas plataformas clave ahora elimina una cantidad de nitrógeno comparable al total de nitrato que entra desde el Pacífico, dejando el interior del Ártico crónicamente pobre en nitrógeno. Bajo estas condiciones de bajo nitrógeno, los fitoplancton más pequeños, que aprovechan mejor los nutrientes escasos, tienden a reemplazar a las diatomeas más grandes y ricas en sílice, y la red trófica puede desplazarse hacia una mayor reciclación y menor exportación a profundidades. Tales cambios ya se están informando en regiones como el mar de Chukchi y el estrecho de Fram. Aunque otras fuentes de nitrógeno, como las aportaciones atmosféricas o microbios fijadores de nitrógeno, puedan ganar importancia, es improbable que compensen las pérdidas actuales. Para un observador no especializado, el mensaje es claro: a medida que el hielo marino ártico desaparece, los cimientos invisibles de su ecosistema marino se están reconfigurando silenciosamente, con consecuencias duraderas para la vida en el extremo norte.

Cita: Santos-García, M., Ganeshram, R.S., Oziel, L. et al. Sea ice loss drives a regime shift in Arctic Ocean nitrogen biogeochemistry. Commun Earth Environ 7, 442 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03569-x

Palabras clave: Océano Ártico, pérdida de hielo marino, ciclo del nitrógeno, desnitrificación bentónica, producción primaria