A principios del siglo XVI, Leonardo da Vinci comparaba las corrientes oceánicas con el flujo de sangre de un cuerpo humano, en sus cuadernos y fragmentos del Tratado del agua, donde se expresa esta idea: «Así como del estanque de sangre provienen las venas, cuyas ramas se extienden a través del cuerpo humano, así el océano llena el cuerpo de la tierra con un número infinito de venas acuosas…».

Actualmente, se dispone de información suficiente para explorar la idea de que la Tierra posee un sistema responsable de capturar, transformar y distribuir la energía solar. Y la relevancia de los océanos como reguladores del clima es extraordinaria.

La mayor masa terrestre donde hay vida metabólicamente activa son los océanos, muy por encima de la litosfera, la atmósfera o la biosfera terrestre.

Se tarda aproximadamente un año en equilibrar el CO2 en el océano de superficie con CO2 atmosférico, por lo que no es inusual observar grandes diferencias aire-mar en las concentraciones de CO2. La mayoría de las diferencias son causadas por la variabilidad en los océanos debido a la biología y la circulación oceánica.

Una de las claves del control climático planetario yace en la circulación global profunda, también conocida como la cinta transportadora global, una gran corriente que alcanza las regiones abisales de todos los océanos del planeta. Esta corriente planetaria se origina en aguas superficiales a altas latitudes en el Atlántico Norte y alrededor del continente antártico.

Cada invierno, estas aguas frías y saladas se hunden, iniciando así la cinta transportadora global. En pocas semanas se produce la inyección de 1.500 billones de metros cúbicos de agua hacia las profundidades del océano. Esto supone un promedio anual de unos 48 millones de metros cúbicos por segundo, más de 200 veces el caudal medio del río Amazonas.

El inicio de esta circulación global viene acompañado, también en invierno, por otro hundimiento de aguas superficiales. Este bombeo está ocasionado por el viento y ocurre en latitudes medias y altas. Allí, las aguas se sumergen hasta unos 1.500 metros, ocasionando que la temperatura y otras propiedades varíen en profundidad de forma análoga a como lo hacen con la latitud.

Estas aguas realizan un viaje submarino transoceánico, delimitando los grandes giros subtropicales. Se trata de grandes sistemas de corrientes oceánicas influidas por los vientos y el movimiento de rotación de la Tierra. El resultado es lo que se conoce como circulación termoclina.

El circuito termoclino recorre los giros transoceánicos, distribuyendo continuamente la energía y regenerando los nutrientes en el sistema. Cada varios años, las aguas regresan a la superficie y se intercambian gases con la atmósfera, como si fuera el circuito pulmonar de nuestro planeta. En contraste, la cinta global tarda cientos e incluso miles de años en recorrer todo el planeta, manteniendo la memoria de climas pasados.

Los giros subtropicales, cuyas aguas se mueven en sentido horario en el hemisferio norte y antihorario en el hemisferio sur, dominan las regiones centrales de los océanos.  Y las aguas frías que se hunden a latitudes altas del Atlántico Norte son eventualmente reemplazadas por el ramal de retorno de la cinta transportadora global, aguas cálidas y ricas en nutrientes provenientes de regiones tropicales y subtropicales.

El resultado es un flujo de calor y nutrientes que se dirige hacia las altas latitudes del Atlántico Norte. El calor allí liberado mantiene el clima moderado del norte de Europa y el suministro de nutrientes inorgánicos sostiene la espectacular floración primaveral del océano Atlántico Norte.

El clima de la Tierra está condicionado en gran medida por el equilibrio radiactivo local, que depende de la reflexión de la radiación solar (albedo) y de la fracción de radiación emitida por la Tierra que no puede atravesar la atmósfera (efecto invernadero).

A los factores físicos que controlan el clima se les une la autorregulación del planeta, en continua evolución hacia un estado optimizado. Un ejemplo de interacción entre clima y vida es la influencia del plancton marino en la formación de nubes.

Los océanos han incorporado alrededor del 40 % del dióxido de carbono emitido a la atmósfera, ocasionando una acidificación significativa. La unión de estos factores estresantes (calentamiento, salinización, desoxigenación, acidificación, contaminación, sobrepesca) representa una amenaza significativa para muchas especies marinas, con un impacto alto en la biodiversidad marina y en la evolución del propio planeta.

El Holoceno, el cálido periodo interglacial que ha caracterizado a nuestro planeta durante los últimos 12 mil años, está siendo alterado desde hace siglos.  La emisión de grandes cantidades de dióxido de carbono ha modificado el equilibrio radiactivo y ha llevado a la Tierra hacia un nuevo estado metabólico, el Antropoceno.

Las observaciones científicas nos dicen que el clima de la Tierra ha cambiado paulatinamente y seguirá cambiando. No se puede predecir con certeza el futuro. Mientras, la capa de hielo de Groenlandia está perdiendo alrededor de 287 gigatoneladas de hielo por año, es decir, el equivalente al peso de aproximadamente 50.000 pirámides de Giza.

El océano absorbe cerca de la mitad del carbono antropogénico, lo que reduce el efecto invernadero, y también tiene la capacidad de almacenar grandes cantidades de calor mediante cambios muy pequeños en su temperatura, se trata del gran regulador de la temperatura del planeta.

Mediante la fotosíntesis, el fitoplancton que flota en la superficie del océano absorbe dióxido de carbono de la atmósfera. La profundidad de esta capa iluminada por el sol afecta la eficiencia de la «bomba biológica de carbono» del océano o su capacidad para absorber carbono.

Cada primavera en el hemisferio norte, la superficie del océano entra en erupción en una floración masiva de fitoplancton. Como las plantas, estos organismos flotantes utilizan la fotosíntesis para convertir la luz en energía, consumiendo dióxido de carbono y liberando oxígeno en el proceso.

Cuando el fitoplancton muere o es devorado por el zooplancton, los fragmentos ricos en carbono se hunden más profundamente en el océano, donde, a su vez, es devorado por otras criaturas o enterrado en sedimentos. Este proceso es clave para la «bomba biológica de carbono«.

En un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, se acredita que al tener en cuenta la profundidad de la zona eufótica o iluminada por el sol, aproximadamente el doble de carbono se hunde en el océano por año de lo que se había estimado anteriormente.

De otra parte, algunos océanos, y el Mediterráneo contiene grandes áreas un vertedero. Ejemplo de esto es el estrecho de Mesina, entre la isla de Sicilia y la península Itálica. Es el área marina con mayor densidad de basura del mundo, con más de un millón de objetos por kilómetro cuadrado en algunas partes.

Además, toda esta basura no se distribuye de forma homogénea por los océanos de la Tierra, sino que tiende a acumularse en determinadas áreas específicas. Las regiones más afectadas por este problema son aquellas que están rodeadas de tierra, los fondos de las costas, y las áreas marinas expuestas a grandes desembocaduras de ríos.

Un 62% de los materiales que podemos encontrar en el lecho marino son plásticos. El resto del grueso lo forman redes de pesca rotas, cerámica, metales, cristal, productos textiles y papel. La basura marina ha alcanzado los lugares más remotos del océano, se han encontrado plásticos en el fondo de la fosa de las Marianas en el océano Pacífico, a una profundidad de 10.900 metros.

En algunas regiones, las corrientes oceánicas arrastran billones de objetos de plástico en descomposición y otros residuos hasta formar remolinos gigantescos de basura. Uno de ellos, situado en el Pacífico septentrional y conocido como el Gran Parche de Basura del Pacífico, tiene una extensión que duplica la del estado de Texas. A principios de 2010, se descubrió otra gigantesca isla de basura en el océano Atlántico.

Según una nueva estimación de la United Nations University y la Universidad de Utrecht, publicado en la revista Earth System Science Data, sólo la mitad de las aguas residuales mundiales son depuradas. El principal problema, especialmente en el mundo en desarrollo, es la falta de recursos financieros para construir infraestructura para recolectar y tratar aguas residuales.

La reutilización de las aguas residuales es una fuente importante de agua de riego en muchos países secos, particularmente en el Medio Oriente y África del Norte. Sin embargo, solo el 11% de las aguas residuales producidas a nivel mundial se está reutilizando actualmente. El reconocimiento de este material como un recurso, en lugar de como un residuo, será clave en el futuro para aumentar la reutilización de aguas residuales.

Se están creando santuarios marinos con el fin de mantener ecosistemas marinos prístinos. Nuestras acciones colectivas e individuales respetuosas con el medio ambiente y responsables de cada día determinarán la evolución de nuestro planeta, de nuestro país, del municipio en el que vivamos en el presente y en el futuro. Ánimo.