Calentamiento del Ártico y la Antártida

La química de los océanos ha cambiado a lo largo del tiempo geológico

Desde el final de la primera Revolución Industrial en los años 1830s, la quema indiscriminada de combustibles fósiles, la deforestación y la producción de cemento han emitido a la atmósfera más de 440000 millones de toneladas de CO2 (la mitad de ellos durante los últimos 30 años). Esta liberación masiva de carbono fijado geológicamente provoca una intensificación del efecto invernadero natural y pone en peligro la estabilidad futura del clima del planeta.

Afortunadamente para nosotros, al menos una tercera parte de este CO2 emitido ha sido asimilado por la cobertura vegetal y absorbido por el océano, lo que ha reducido hasta la fecha la tasa y la extensión de los impactos del cambio climático, pero con otras consecuencias asociadas, especialmente para el océano.

En concreto, se reconocen cambios en la salinidad de los mismos, y en particular, las variaciones seculares alternantes entre la calcita baja en magnesio (LMC), y la aragonita o calcita alta en magnesio (HMC), como el polimorfo predominante del carbonato de calcio.

Un mar calcítico, en el cual se precipita preferentemente la LMC, está asociado a altas tasas de expansión oceánica, así como también a altos niveles de CO2 en la atmósfera y al subsecuente efecto invernadero de escala global. Químicamente, un mar calcítico está relacionado con una proporción Mg/Ca < 2.

Lo contrario, en un mar aragonítico se precipitan tanto la calcita alta en magnesio como la aragonita. La proporción Mg/Ca suele ser > 2. A este tipo de "mares" se asocian bajas tasas de expansión oceánica con bajos niveles de CO2 atmosférico y están relacionados a un "efecto nevera" (icehouse effect).

En los mares árticos, las áreas con niveles de acidificación corrosivos para los organismos que forman caparazones o esqueletos de CaCO3 se expandieron entre la década de 1990 y 2010, con casos de saturación de aragonito extremadamente baja. Las especies clave de fitoplancton de diatomeas y picoeucariotas parecen relativamente resistentes a la disminución de los niveles de pH en un rango de condiciones de temperatura y luz.

Por el contrario, hay evidencia de sensibilidades específicas de especies y etapas de zooplancton, pterópodos y peces. Se espera que el calentamiento, el aumento de la descarga de sedimentos de los ríos y la erosión costera en las regiones de la plataforma ártica aumenten la entrada de carbono orgánico lábil, a menudo derivado del permafrost, cuya re mineralización aumenta aún más las tasas de acidificación. Se espera que las interacciones con otros cambios físicos, como el calentamiento o la renovación, agraven los impactos de la acidificación de los océanos.

En el Océano Austral, los organismos calcificadores también son más vulnerables a la acidificación del océano, como lo demuestran las tasas de calcificación que disminuyeron un 3,9 % entre 1998 y 2014. Las especies calcificadoras con calcita con bajo contenido de magnesio o mecanismos para proteger sus esqueletos son menos vulnerables a los efectos corrosivos de la acidificación que las que utilizan aragonito o calcita con alto contenido de magnesio.

En comunidades dominadas por diatomeas, la silicificación disminuye con niveles reducidos de pH, aunque con tasas que difieren entre los taxones. Existen respuestas específicas de la especie con respecto al crecimiento y la producción primaria, que están fuertemente moduladas por la disponibilidad de hierro y luz.

Un metanálisis arrojó diferentes umbrales de CO2 para grupos de organismos antárticos; por ejemplo, surgieron impactos negativos a >1000 μ atm de CO2 en el fitoplancton y a >1500 μ atm de CO2 en los invertebrados, mientras que la acidificación de los océanos afectó positivamente a la abundancia de bacterias. La sensibilidad de las especies también puede diferir mucho entre las etapas del ciclo de vida.

Por ejemplo, los huevos y embriones de krill antártico se ven afectados negativamente a >1250 μ atm de CO2, mientras que los adultos pueden prosperar incluso a 1000–2000 μatm de CO2 durante un año.

Desde la publicación de AR5 (IPCC, 2014) y SROCC (IPCC, 2019) y sus hallazgos, más estudios confirman cambios rápidos en los sistemas terrestres y de agua dulce del Ártico, incluido un aumento del deshielo del permafrost, cambios en (la hidrología y la vegetación de la tundra enverdecimiento general de la tundra, oscurecimiento regional de la tundra y los bosques boreales), erosión costera y ribereña, reducción de la duración de la capa de nieve y del hielo de ríos y lagos, aumento eventos de lluvia sobre nieve y reducción de la extensión y el espesor del hielo terrestre.

El cambio climático continúa alterando la vegetación y la biodiversidad concomitante, con tendencias regionales divergentes en todo el Ártico debido a las disparidades en las condiciones locales y los cambios en las temporadas de crecimiento. El calentamiento facilita el crecimiento de la vegetación leñosa en el noreste de Siberia, el oeste de Alaska y el norte de Quebec, así como una expansión hacia el norte de la vegetación arbustiva y las especies subárticas y boreales.

Más evidencia muestra que el calentamiento y los cambios en el ciclo hidrológico del Ártico aumentan el riesgo de incendios forestales.

Tanto la frecuencia como el área quemada por incendios forestales durante los últimos años no tienen precedentes en comparación con los últimos 10 000 años.

Se prevé que los niveles de riesgo de incendios aumenten en la mayoría de las regiones boreales y de tundra, y las interacciones entre el clima y la vegetación cambiante influirán en la intensidad y frecuencia de los incendios en el futuro.

Para todos los escenarios de calentamiento, la disminución de la capa de nieve en el Ártico para 2050 puede acelerar las tasas de extinción de plantas vasculares, musgos y líquenes (32 % para las especies ártico-alpinas y 12 % para las especies boreales), especialmente después del punto de inflexión se pasa de 20 a 30% de disminución en la duración de la capa de nieve.

Aunque el ciclo general del agua regional se intensificará, incluido el aumento de las precipitaciones, la evapotranspiración y la descarga de los ríos al Océano Ártico, la disminución de la nieve y el permafrost pueden conducir a un mayor secado del suelo

El derretimiento del hielo glacial representa un riesgo para los ecosistemas y las personas debido a la removilización de desechos peligrosos secuestrados y contaminantes transportados.

Las respuestas de la vegetación al calentamiento dependen de la disponibilidad de agua y la temperatura local, que varían mucho alrededor de la Antártida. Las respuestas de los ecosistemas terrestres antárticos a los cambios en la disponibilidad de agua no son homogéneas.

La Antártida occidental muestra evidencia de reverdecimiento en la vegetación criptográmica dominante, con un mayor crecimiento en los musgos. Los ecosistemas de turberas pueden aumentar en el oeste de la Península Antártica con el calentamiento futuro. Por el contrario, algunas partes de la Antártida oriental y las islas subantárticas del norte han estado experimentando un clima seco, con un deterioro de la salud de los musgos y otra vegetación.

La Antártida encontró su primera ola de calor reportada en 2020. Un calentamiento tan abrupto puede causar efectos de gran alcance en la biota, desde daños por inundaciones repentinas y desprendimiento de plantas hasta exceso de agua derretida que proporciona humedad a los ecosistemas áridos de la Antártida.

Esto sugiere que el aumento del derretimiento puede revertir la tendencia de secado si las comunidades de plantas permanecen conectadas a las corrientes de deshielo y hay suficiente precipitación (acuerdo alto, evidencia limitada).

Calentamiento de la Antártida

En la Antártida, existe un mayor acuerdo desde la publicación del SROCC de que las áreas sin hielo y derretidas están provocando aumentos en las tasas de colonización y utilización de los ambientes costeros por parte de la biota terrestre y las colonias terrestres de focas y aves, aunque las tasas de colonización siguen siendo variables.

Las temperaturas del suelo a lo largo de la Península Antártica ahora son suficientes para la germinación de plantas no nativas; Se espera que las invasiones de especies no endémicas aumenten con el aumento de las temperaturas, lo que representa un riesgo para las especies polares endémicas.

Expertos desarrollan investigación que busca identificar mecanismos que permiten a musgos antárticos tolerar condiciones extremas como altas temperaturas, rayos ultravioleta y menor cantidad de agua. Estos mecanismos podrían ser incorporados en cultivos y mejorar su eficiencia bajo condiciones de cambio climático.

Plantas vasculares y Líquenes

Una parte del planeta siempre está congelada y funciona como una nevera enorme de carbono.

Península ha resultado en una mayor abundancia microbiana y biomasa del suelo. Sin embargo, esta tendencia no es tan grande en las ubicaciones más frías del sur, ya que la estructura de la comunidad microbiana se ve afectada por la cubierta vegetal y la disponibilidad de agua.

Las comunidades de invertebrados terrestres antárticos en la Península Antártica Occidental pueden estar más controladas por la vegetación y la disponibilidad de agua que por la temperatura del aire.

La evidencia de estudios de laboratorio, programas de campo y registros sedimentarios indican que los ecosistemas de agua dulce antárticos pueden volverse más productivos en escenarios de calentamiento climático.

En los mares del Ártico, el calentamiento y otros impulsores del impacto climático, principalmente la retirada del hielo marino, han llevado a contracciones del área de distribución de las especies marinas y asociadas al hielo del Ártico y expansiones hacia los polos de las especies boreales, aunque la luz y la energía en los extremos estacionales pueden limitar algunos cambios de rango.

Las condiciones alteradas permiten que más microorganismos se muevan hacia los polos y brindan oportunidades para las especies invasoras.

Las comunidades de fitoplancton albergan un número cada vez mayor de taxones, incluidas especies dañinas y el cocolitóforo Emiliania huxleyi, que mientras tanto forma floraciones regulares en el mar de Barents.

Se han observado desplazamientos hacia el norte de especies pelágicas, bentónicas y demersales y cambios posteriores en la composición de la comunidad ártica en los mares de Bering, Groenlandia y Barents, al igual que un mayor número de especies económicamente importantes especies boreales como el eglefino y el bacalao del Pacífico y del Atlántico

Se espera que las especies de peces del Ártico adaptadas al frío, como el bacalao polar (Boreogadus saida), disminuyan aún más y pierdan sus hábitats de desove a GWL >1,5 °C, principalmente debido a la falta de plasticidad fenotípica, así como al aumento de la competencia interespecífica y la depredación de los invasores especies boreales.

Numerosos mamíferos y aves marinas responden a los cambios en la distribución de sus hábitats y presas preferidos cambiando su área de distribución, alterando el momento o las rutas de migración o cambiando de presa.

Las focas que se reproducen en el hielo (por ejemplo, las focas arpa –Pagophilus groenlandicus) a menudo tienen poco margen para cambiar la distribución, lo que lleva a un aumento de los varamientos y la mortalidad de las crías en años con poca cubierta de hielo.

Estudios recientes confirman que los osos polares (Ursus maritimus) se ven afectados negativamente por las condiciones cambiantes del hielo y la nieve con disminuciones en las tasas de desove, alimentación, reproducción, diversidad genética y supervivencia.

En el Océano Austral, se espera que los cambios de rango hacia el sur resulten del aumento del calentamiento junto con la estrecha tolerancia térmica de las especies antárticas adaptadas al frío. Tales cambios hasta ahora solo se han detectado para el krill antártico (Euphausia superba), con una contracción hacia el polo de las densidades más altas de krill en el sector del Atlántico.

Se espera que el calentamiento de los océanos ejerza presión sobre el fitoplancton antártico y las especies de peces que no pueden moverse más al sur en las áreas de la plataforma, incluidas las aguas de las islas subantárticas.

Frente a la Península Antártica y las islas subantárticas, ya se han detectado macroalgas e invertebrados bénticos invasivos, y los cambios proyectados favorecen aún más la propagación de especies invasoras.

Desde una escala local a regional, la recolonización béntica del lecho marino recién expuesto después de la desintegración de las plataformas de hielo muestra patrones de sucesión típicos, con ocurrencias masivas de pocas especies pioneras seguidas de cambios graduales hacia una comunidad de plataforma típica más diversa, impulsada por el aumento de la población primaria pelágica producción tras el colapso de la plataforma de hielo y el fortalecimiento del acoplamiento pelágico-bentónico.

Se han observado cambios en el área de distribución de las aves y los mamíferos marinos antárticos, que varían entre las subregiones y se atribuyen principalmente a cambios en la extensión del hielo marino y la disponibilidad de alimentos.

Con el retiro proyectado del hielo marino y el cambio asociado en la distribución de presas, las áreas de alimentación de las aves marinas subantárticas y los mamíferos marinos se desplazarán hacia el sur, lo que generará una presión elevada sobre las poblaciones debido a los mayores costos de alimentación durante la temporada de reproducción.

Estos cambios están afectando particularmente a los pingüinos emperador (Aptenodytes forsteri), con una población proyectada que se reducirá casi hasta la extinción para 2100 bajo escenarios climáticos Business-As-Usual, mientras que la disminución de la población se detiene para 2060 en el escenario climático de 1,5 °C

Sistema afectado Peligro

*Efecto cascada

Ecosistemas marinos del Ártico

Perdida de hielo marino

Impactos observados, riesgos futuros y adaptaciones naturales identificados en SROCC (Nivel de confianza)

Productores primarios (PP-1)

* Refrescante

* Estratificación

Acidificación

Zooplancton * PP-1

Impacto: Momento (florecimientos más tempranos y más tardíos) distribución y magnitud (>30% de aumento en la producción primaria neta anual desde 1998) (Nivel de confianza alto)

Bentos * PP-1

Adaptación: El fitoplancton puede compensar la disminución del pH

Impacto: Producción cambiante y composición de la comunidad (nivel de confianza medio)

Impacto: cambios en la producción y biodiversidad (nivel de confianza medio)

Sistema afectado

Peligro

*Efecto cascada

Impactos observados, riesgos futuros y adaptaciones naturales identificados en SROCC (Nivel de confianza)

Acidificacion

Riesgo: Los efectos sobre el zooplankton y los pteropodos dependen del escenario climático y la sensibilidad / capacidad de adaptación de las especies.

Pez

Calentamiento

* Cambios de presa

Impacto: Áreas de distribución que se expanden hacia el norte de especies subarticas/boreales (ej. Bacalao del atlántico) en el mar de Bering (detección nivel de confianza alto, atribución nivel de confianza medio) que afecta negativamente al bacalao polar del Ártico (nivel de confianza medio).

* Disminución de presas

Aves y mamiferos marinos Perdida de hielo marino

Riesgo: Disminución de la producción de abadejo de lucioperca, bacalao del pacífico y lenguado diente de flecha, debido a la disminución de copépodos grandes (nivel de confianza medio)

Impacto: Cambios fenológicos, conductuales, fisiológicos y distributivos, los mamíferos marinos endémicos tienen poco margen para moverse hacia el norte en respuesta al calentamiento (nivel de confianza alto)

Osos polares Tiempo, distribución y espesor del hielo marino

Impacto: Cambios fenológicos y cambios en la distribución, madriguera, comportamiento de alimentación y tasas de supervivencia (Nivel de confianza alto)

Ecosistemas Marinos Ántarticos

Perdida de hielo marino

Productividad

Primaria

* Refrescante

* Estratificación

Microbios Acidificación

Impacto: Pequeño cambio general en la biomasa a escala circumpolar de 1998 a 2006, pero diferencias subregionales (Nivel de confianza medio); cambios difíciles de detectar y atribuir al cambio climático.

Impacto: Efecto prejudicial sobre la producción primaria y cambios en la estructura y función de las comunidades microbianas (Nivel de confianza medio)

Krill Antarctico Calentamiento

Impacto: Las disminuciones en el sector atlántico sur no representan cambios de temperature (Nivel de confianza medio); puede no representar una tendencia a largo plazo, impulsada por el clima, sino una disminución después de un período de abundancia máxima anómala (Nivel de confianza bajo)

Riesgo: cambio de rangos hacia el sur debido a cambios en la ubicación de las

Peligro

*Efecto cascada

Impactos observados, riesgos futuros y adaptaciones naturales identificados en SROCC (Nivel de confianza)

condiciones óptimas para el crecimiento y reclutamiento, con disminuciones más evidentes en las áreas con el calentamiento más rápido, como la región del atlántico suroeste/mar de WEDDELL (confianza media)

Zooplancton Acidificación

Riesgo: Vulnerabilidad de los pteropodos por efectos de los huevos (confianza media)

Bentos

Perdida de hielo marino

Riesgo: Aumento de la biomasa en la plataforma continental Antártica a medida que la productividad de las floraciones de fitoplancton más prolongadas supera la mortalidad por erosión del hielo (Confianza bajo)

Perdida de hielo marino

Pez Calentamiento

Riesgo: Las comunidades de aguas poco profundas pueden quedar dominadas por macroalgas debido al aumento de la cantidad de luz(posible pérdida de especies endémicas en un 12% debido al aumento de las temperaturas) (Confianza baja)

Riesgo: El draco puede ser desplazado de la región poco profundas alrededor de las islas subantárticas (Confianza baja)

Aves y mamiferos marinos Cubierta de hielo marino

Impacto: La previsibilidad de las áreas de alimentación y la cubierta de hielo marino asociada con el clima son los principales impulsores de los cambios en la población, aumentos para los pingüinos papua, disminuciones para los pingüinos adelia, barbijo, rey y emperador) (Confianza alta)

Ecosistema terrestre y de agua dulce del Ártico

Vegetación Calentamiento

Impacto: Ecologización (Confianza alto)

Riesgo: Disminución de la extensión del área de la tundra >50% para 2050; ae espera que aumenten los arbustos leñosos (Confianza media)

Vertebrados Calentamiento

* Mayor escorrentía

Productividad primaria de agua dulce

* Aumento del deshielo del permafrost

Impacto: Expansión del alcance del Ártico

Impacto: Aumento de la productividad en ríos, lagos y zonas costeras

Sistema afectado

Peligro

*Efecto cascada

Patogenos CALENTAMIENTO

Impactos observados, riesgos futuros y adaptaciones naturales identificados en SROCC (Nivel de confianza)

Riesgo: Espera movilizar depósitos de contaminantes

Impacto: expansión del alcance del ártico

Riesgo: La movilización puede aumentar en latitudes altas, incluidos el antrax de los cadaveres congelados posiblemente liberados del permafrost

Pez

* Invierno de agua dulce, hábitat

* Descarga aumentada

* Calentamiento de agua dulce

Biodiversidad Calentamiento

Riesgo: Interrupción de la historia de vida de los peces de agua dulce del Ártico.

Reno/caribú Factores climáticos

Riesgo: Puede hacer que algunas especies de aguas superficiales sean inhóspitas para los peces de agua fría.

Impacto: La biodiversidad subartica se expande hacia el Ártico.

Impacto: Reno/caribú disminuyo en general sin adaptación (Confianza alta),y el clima afectó muchos aspectos de su historia de vida (Confianza media)

Riesgo: los renos/caribues domesticados pueden verse afectados por el fuego, lo que reduce los pastos así como por el aumento de hielo en la nieve, lo que puede provocar la inanición

Ecosistemas terrestres y de agua dulce de la Antártida

Biota terrestre * Aumento costero, derretimiento de hielo

Impacto: Aumento de la áreas costeras y libres de hielo disponibles para la colonización (Confianza alta)

Especies foraneas Calentamiento

Riesgo: Se reducen las barreras a las especies exóticas, afectando la biodiversidad terrestre (Confianza media)

El cambio climático ha transformado los ecosistemas marinos del Ártico de regímenes de producción asociados con el hielo marino a regímenes de producción en aguas abiertas, con profundos impactos en las vías y eficiencias de transferencia de energía trófica, así como el acoplamiento bentónico-pelágico

Los cambios en la fenología de la floración favorecen el fitoplancton pequeño y el zooplancton más pequeño que el macrozooplancton grande rico en lípidos, lo que da lugar a cadenas alimentarias más largas y menos eficientes. En las

aguas del mar de Beaufort y Svalbard, las floraciones primaverales de fitoplancton más tempranas han resultado en un desajuste en la dinámica entre las microalgas y los copépodos herbívoros.

En el mar de Bering, la disminución del zooplancton tras las retiradas particularmente pronunciadas del hielo marino en 2017 y 2018 se asoció con una menor producción de peces forrajeros, así como con la mortalidad multitrófica de ctenóforos, peces, aves y mamíferos junto con emaciación severa, fallas reproductivas, enfermedades y altas tasas de mortalidad de depredadores de aves marinas.

Los cambios en el rango de especies han reestructurado los niveles tróficos más altos en las redes alimentarias del Ártico. En el norte del mar de Barents, el aumento de la mortalidad por depredación de especies clave y las incursiones de peces boreales ha inducido la reorganización de todo el ecosistema.

La diversidad funcional y taxonómica regional aumentó con la inmigración de especies boreales, aunque la disminución en curso de las especies del Ártico sugiere un alto recambio de especies. Las olas de calor marinas recientes indujeron cambios rápidos y profundos en la red alimentaria sin precedentes en las últimas cuatro décadas. Los impactos climáticos en las redes alimentarias marinas del Ártico serán profundos y se intensificarán con GWL (nivel de confianza alto), independientemente de los escenarios de mitigación debido a retrasos de varias décadas en la extensión del hielo marino y el carbono atmosférico (WGI).

Sin embargo, la naturaleza exacta de estos impactos sigue sin estar clara debido a la atenuación y amplificación de la dinámica de los procesos de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba en las redes alimentarias polares y la gestión de las pesquerías.

La pérdida de hielo marino proyectada está asociada con una disminución de >50 % en la densidad de especies de zooplancton grandes para 2100 (en relación con los niveles de principios del siglo XXI) en el sur del mar de Bering y un aumento neto de zooplancton grande en el norte del mar de Bering en escenarios sin carbono mitigación (Vía de concentración representativa (RCP) 8.5), mientras que estas disminuciones son aproximadamente la mitad de la magnitud en escenarios de mitigación moderados (RCP 4.5).

Se espera que el calentamiento reduzca la cantidad y la calidad de las presas de copépodos ricos en lípidos, lo que lleva a la disminución de la supervivencia y el crecimiento de múltiples especies de peces de niveles tróficos superiores; estos impactos se amplifican con el tiempo en escenarios de mitigación baja (RCP8.5).

Los mamíferos marinos y las aves marinas seguirán atenuando los impactos del cambio climático al cambiar sus dietas y su comportamiento. Sin embargo, las aves marinas generalmente tienen una plasticidad del tiempo reproductivo mediada por la baja temperatura, lo que las hace vulnerables a los desajustes con sus presas y limita la adaptación a largo plazo.

Muchos factores han contribuido a los cambios en las redes alimentarias antárticas, incluida la explotación histórica de peces y mamíferos marinos, así como los cambios provocados por el agujero de ozono y los factores climáticos. La mayoría de los cambios documentados resultantes del calentamiento y la pérdida de hielo marino se relacionan con cambios en el rango y la dinámica de las especies, y la mayoría de los impactos ocurren alrededor de la Península Antártica.

El aumento general proyectado en la producción primaria en los mares antárticos para 2100 sugiere un aumento concomitante en la abundancia de especies tróficas superiores, pero los cambios en la estructura y función de las redes alimentarias variarán dependiendo de lo referencias en el cambio de conductores. Se espera que la producción primaria en hábitats de aguas abiertas sea respaldada por especies de fitoplancton más pequeñas en el futuro, lo que podría aumentar la importancia relativa de la ruta de peces mesopelágicos de copépodos, porque el kril prefiere peces más grandes diatomeas como alimento.

Se espera que el hábitat óptimo para el krill antártico disminuya con el acortamiento de la temporada adecuada para el crecimiento y la reproducción del kril, particularmente en el norte de Irlanda y los mares de Bellingshausen, aunque

los cambios pueden ser difíciles de distinguir desde la variabilidad natural hasta finales de siglo. Pueden ocurrir cambios más sutiles e impredecibles en la estructura y la importancia relativa de las vías de energía en las redes alimentarias. Los peces mesopelágicos pequeños son cada vez más reconocidos por su importancia como especies de nivel trófico medio en el océano Austral, particularmente en la zona subantártica y el sector del Índico central.

Aunque durante mucho tiempo se ha considerado que las salpas son competidoras del krill antártico, proporcionan una tercera vía de energía en las redes alimentarias pelágicas y, dadas las condiciones cambiantes del océano y su preferencia por fitoplancton más pequeño, puede aumentar en importancia para los copépodos.

Las plataformas de hielo en declive, como las que se encuentran frente a la Península Antártica, abrirán nuevos hábitats pelágicos y bénticos con aumentos esperados en la productividad de los conjuntos bénticos en las nuevas áreas.

Desde la publicación de AR5 (IPCC, 2014) y SROCC (IPCC, 2019) y sus hallazgos, más estudios confirman cambios rápidos en los sistemas terrestres y de agua dulce del Ártico, incluido un aumento del deshielo del permafrost, cambios en (la hidrología y la vegetación de la tundra enverdecimiento general de la tundra, oscurecimiento regional de la tundra y los bosques boreales), erosión costera y ribereña, reducción de la duración de la capa de nieve y del hielo de ríos y lagos, aumento eventos de lluvia sobre nieve y reducción de la extensión y el espesor del hielo terrestre.

Las respuestas de la vegetación al calentamiento dependen de la disponibilidad de agua y la temperatura local, que varían mucho alrededor de la Antártida. Las respuestas de los ecosistemas terrestres antárticos a los cambios en la disponibilidad de agua no son homogéneas.

Acción del Cambio Climático sobre el Ártico

Preguntas frecuentes

-¿Cómo afectan los cambios en los ecosistemas y los sistemas humanos en las regiones polares a todos en todo el mundo?

-¿Cómo afectarán los cambios en la pesca polar a la seguridad alimentaria y la nutrición en todo el mundo?

Se sabe comúnmente que las regiones polares están experimentando un cambio climático particularmente rápido y profundo, que afecta fuertemente a áreas y personas en todo el mundo de varias maneras. Los procesos físicos que tienen lugar en estas regiones son de importancia crítica para el clima global y el nivel del mar.

Menos conocido es que los cambios regionales de los ecosistemas y las comunidades humanas impulsados por el clima también tendrán impactos de gran alcance en varios sectores de las sociedades humanas en latitudes más bajas.

El cambio climático ha desencadenado cambios rápidos, sin precedentes y en cascada en las regiones polares que tienen profundas implicaciones para los ecosistemas y las personas a nivel mundial.

Aunque físicamente alejados de los centros de población más grandes, los sistemas polares están inextricablemente vinculados al resto del mundo a través de corrientes oceánicas interconectadas, interacciones atmosféricas y clima, sistemas ecológicos y sociales, comercio e intercambio.

Las aguas ricas en nutrientes de las regiones polares alimentan algunos de los ecosistemas marinos más productivos de la tierra, que a su vez sustentan la pesca de especies llenas de macronutrientes vitales que son esenciales para la salud y el bienestar humanos.

Las pesquerías más grandes y sostenibles del mundo se encuentran en aguas polares, donde una mezcla de hielo, luz estacional y aguas frías ricas en nutrientes alimenta bancos de millones de peces que se hinchan y retraen en cantidades a lo largo de los años, lo que refleja ciclos entrelazados de frío glacial aguas, presas ricas en lípidos y abundantes depredadores.

Por lo tanto, los sistemas polares existen en un equilibrio productivo que ha respaldado conexiones ecoculturales vibrantes entre los Pueblos Indígenas y el Ártico durante milenios y ha respaldado la producción y el comercio mundial de alimentos durante siglos.

El cambio climático desestabiliza cada vez más este equilibrio con resultados inciertos para los pueblos indígenas y los residentes locales en el Ártico, así como para el resto del mundo.

Provocado por el calentamiento de los océanos y la temperatura del aire, el derretimiento acelerado del hielo marino, los glaciares y el EI en las regiones polares, a su vez, afecta la salinidad del océano, los niveles del mar y la circulación en todo el océano global.

El calentamiento de las aguas también ha empujado hacia los polos a las especies adaptadas al frío, ha erosionado la barrera del frío entre las especies boreales y árticas e inducido una rápida reorganización de los ecosistemas polares. Los estudios indican cada vez más que la compleja red de conexiones físicas y biológicas que han alimentado estas regiones productivas fallará sin la fuerte influencia reguladora del cambio crioesférico.

Al mismo tiempo, la demanda mundial de alimentos está aumentando, en particular la demanda de proteínas marinas altamente nutritivas, otorgando una importancia cada vez mayor a la estabilización de los sistemas ecológicos polares y la minimización de los impactos y riesgos del cambio climático.

¿La reducción del hielo marino en las regiones polares está impulsando un aumento en el tráfico marítimo?

Los mares polares han capturado la imaginación de las naciones del mundo durante siglos por su potencial de recursos naturales, turismo, ciencia y comercio marítimo. A medida que las regiones polares se están calentando a un ritmo dos o tres veces mayor que el promedio mundial, lo que conduce a una rápida reducción de la extensión y el espesor del hielo marino, la atención internacional se ha revitalizado y las naciones árticas y no árticas están realizando inversiones por igual con miras a utilizar vías marítimas recientemente accesibles. Entre 2013 y 2019, el tráfico de barcos que ingresan al Ártico creció un 25 % y la distancia total recorrida aumentó un 75 %.

Tendencias similares de crecimiento del transporte marítimo son evidentes en la Antártida, aunque en menor medida. El crecimiento esperado en el transporte marítimo en el Ártico influirá en una serie de riesgos ambientales y culturales en cascada con implicaciones para los Pueblos Indígenas.

Ha habido un debate entre las partes interesadas del transporte marítimo, los titulares de derechos y los expertos sobre la medida en que el cambio climático y el cambio del hielo marino están influyendo directamente en el aumento de la actividad marítima en las regiones polares en relación con otros factores sociales, tecnológicos, políticos y económicos, como los precios de las materias primas, el turismo demanda, tendencias económicas globales, soporte de infraestructura y disponibilidad de servicios.

Comprender la conexión entre el cambio climático y la actividad de transporte polar permitirá realizar proyecciones más fiables de las posibles tendencias futuras del tráfico y ayudará a identificar las necesidades de infraestructura y adaptación adecuadas necesarias para respaldar la gestión futura de la industria.

Estudios recientes han observado correlaciones estadísticas crecientes entre el cambio del hielo marino y las tendencias del transporte marítimo en las regiones polares, y muchos han llegado a la conclusión de que, aunque los factores económicos siguen siendo el principal impulsor de las actividades de transporte marítimo, seguidos por la disponibilidad de infraestructura, el cambio climático desempeña un papel variable pero importante para influir en las intenciones del operador.

La 'apertura de las vías marítimas polares' debido a la reducción del hielo marino está, de hecho, 'habilitando' oportunidades para el transporte marítimo polar entre todos los tipos de embarcaciones debido a las áreas cada vez más accesibles que antes estaban cubiertas por hielo de varios años, pero la medida en que el cambio climático

afectará específicamente 'impulsar' un aumento en la demanda de transporte sigue dependiendo en gran medida del tipo de buque y las razones de la operación.

Hay ciertos tipos de embarcaciones, como las que apoyan el comercio internacional, las operaciones mineras o el reabastecimiento de la comunidad, donde el análisis muestra que no existe una correlación o una correlación débil con el cambio del hielo marino, lo que sugiere que el cambio climático está permitiendo que estos tipos de embarcaciones aumenten las áreas de aguas abiertas y la duración de la temporada, pero que no necesariamente está impulsando la demanda.

Por el contrario, hay ciertos tipos de embarcaciones, como yates y cruceros, donde las correlaciones entre el cambio del hielo marino y el aumento del tráfico son más fuertes, y donde hay evidencia que sugiere que estas embarcaciones se ven impulsadas a visitar las regiones polares porque perciben las vías fluviales como exóticos y emocionantes por ser recién accesibles o quieren tener una experiencia Polar antes de que desaparezca o cambie irreversiblemente como es el caso de los turistas de última oportunidad.

A medida que el hielo marino retrocede y las oportunidades de transporte polar crecen, habrá una mayor necesidad de identificar e implementar mejor los marcos de gobernanza del transporte marítimo equitativos y auto determinados por los indígenas que faciliten los beneficios y minimicen los riesgos.

El cambio climático y la aparición de futuras rutas comerciales marítimas del Ártico

El descubrimiento de una ruta comercial marítima viable que une los océanos Atlántico y Pacífico a través del Ártico ha capturado la imaginación global colectiva durante siglos. Geográficamente más corto que las rutas comerciales del sur a través de los canales de Panamá y Suez, el Ártico presenta la posibilidad de un comercio comercial más económico y oportuno, pero históricamente se ha visto limitado por el hielo espeso de varios años y otros desafíos de navegación.

El calentamiento amplificado en el Ártico ha provocado que la extensión del hielo marino de septiembre disminuya a un ritmo de 13 % por década y redujo el espesor del hielo marino en un 66 % (2 m) entre 1958–1976 y 2011–2018. Independientemente de los esfuerzos de mitigación, se espera que antes de mediados de siglo el Ártico esté libre de hielo estacional por primera vez en 2 600 000 años (definido como <1 000 000 km 2) y hará realidad el comercio marítimo del Ártico.

Hay tres rutas comerciales identificadas en el Ártico:

La Ruta del Mar del Norte (NSR),

Los Pasajes del Noroeste (NWP) y

La Ruta del Mar Transpolar (TSR).

Durante la última década, las tendencias económicas y las reducciones en el hielo marino han facilitado aumentos significativos en el tráfico de barcos en la NSR, incluido un aumento del 79% en el tonelaje de tránsito total de 2010 a 2017 relacionado principalmente con el desarrollo de recursos domésticos.

En relación con una línea de base de principios del siglo XXI, se espera que la NSR sea un 18 % más accesible a mediados de siglo y podría ser navegable incluso para embarcaciones no reforzadas contra hielo durante 101 a 118 días al año para 2050 y de 125 a 192 días para 2100. El NWP ha experimentado una triplicación de los kilómetros recorridos por los barcos desde 1990, atribuido principalmente a la extracción de recursos y al aumento de las oportunidades turísticas.

El NWP podría volverse un 30 % más accesible para 2050 en comparación con las condiciones actuales. Antes de un calentamiento global de 4 °C por encima de la era preindustrial, los buques de reabastecimiento (Clase polar 7) en la NWP occidental podrían ganar un mes adicional de tiempo operativo, mientras que la NWP oriental podría ganar solo 2 semanas debido a la importación dinámica de hielo móvil y peligroso del Océano Ártico.

Comparativamente, el TSR históricamente solo ha sido viable para rompehielos nucleares, submarinos y actividades militares y científicas ocasionales debido a regímenes de hielo gruesos de varios años. Sin embargo, esta ruta más codiciada ofrece la mayor reducción en los tiempos de navegación en comparación con las rutas del sur (19–24 días) de todas las rutas del Mar Ártico y podría ser un 56 % más accesible a mediados de siglo en comparación con las condiciones actuales

Rutas comerciales árticas y operaciones proyectadas relacionadas con la pérdida de hielo marino

Leyenda

Ultima área de hielo

Rutas de navegación del Ártico

Ártico paso del noroeste NWP

Ruta transpolar

Ruta del mar del norte NSR

Aumento del 56% en accesibilidad para 2050

+101 a 118 días anuales para 2050

+14 a 31 días antes de 4ºc de calentamiento global

Tráfico de buques comerciales en el Paso del Noroeste

(NWP) de 2012 a 2019

Aumento del 277,4% del tráfico de barcos comerciales dentro de NWP desde 2012 (51,000 mn) a 2019 (195.000 mn)

Tráfico de buques comerciales por la Ruta

Transpolar de 2012 a 2019

Aumento del 171,3% del tráfico de buques comerciales dentro de la ruta transpolar de 2012 (61000mn) a 2019 (173000mn)

Tráfico de buques comerciales en la Ruta del Mar del Norte de 2012 a 2019

Aumento del 114,4 % del tráfico de buques comerciales dentro de la NSR desde 2012 (3,2 millones de millas náuticas) a 2019 (6,9 Millones de mn)

Cuadro de figura Rutas comerciales del Ártico y operaciones proyectadas relacionadas con la pérdida de hielo marino.

El crecimiento del comercio marítimo en el Ártico dará lugar a un aumento de las emisiones de carbono negro, aumentos en los impactos del ruido submarino de origen naval en mamíferos marinos, mayores tasas de accidentes e incidentes entre los buques por el aumento del hielo marino móvil y las aguas libres de hielo recientemente accesibles que carecen de cartografía, impactos en la sostenibilidad cultural de los pueblos indígenas, el potencial para la introducción y propagación de especies invasoras, y tensiones de soberanía con implicaciones para la geopolítica global.

La globalización y la adhesión casi universal a la economía

Los modelos de crecimiento entre las naciones seguirán impulsando el comercio marítimo. A medida que disminuye el hielo marino facilita específicamente el crecimiento del comercio y el transporte marítimo en el Ártico, las estrategias de adaptación diseñadas para facilitar los beneficios colaterales de mitigación y que se centren en las implicaciones en cascada y la doble exposición del cambio climático y los impactos del transporte marítimo en el Ártico serán esenciales para reducir los riesgos. Buques eléctricos y solares, nuevos motores y tecnologías de reducción de emisiones, inversión en tecnologías y servicios de predicción eólica, hídrica, helada y climática, y los esfuerzos de la Organización Marítima Internacional para reducir el azufre y el uso de fuelóleos pesados podrían

desempeñar un papel clave en la limitación de las emisiones y la reducción de los riesgos relacionados con los impactos ambientales y culturales de los derrames de combustible en las aguas árticas infestadas de hielo.

El desarrollo de corredores marítimos de bajo impacto y los acuerdos multilaterales como los implementados por el Consejo Ártico y las organizaciones de pueblos indígenas sobre búsqueda y rescate conjuntos y responsabilidades compartidas de derrames representan importantes esfuerzos de cogobernanza que serán cada vez más importantes en el futuro debido a los riesgos proyectados relacionados con el clima.

Tráfico marítimo de 2012 a 2019 y extensión mínima de mar – hielo de 1990 a 2019 en las regiones

Extensión del hielo marino

Mínimo 2019

Mínimo 1990

Relativamente bajo

Densidad media del tráfico de barcos

Relativamente alta

Hielo marino medido en M illones de km2

Hielo marino medido en M illones de km2

Tráfico de barcos navegados en mn

Hielo marino medido en M illones de km2

Figura Accesibilidad operativa proyectada a lo largo de las rutas comerciales marítimas del Ártico (Paso del Noroeste, Ruta Transpolar y Ruta del Mar del Norte) bajo el calentamiento futuro (izquierda) y aumentos observados en el tráfico de buques comerciales a lo largo de las rutas de 2012 a 2019.

Tráfico de barcos navegados en mn

Extensión mínima del hielo marino al norte paralelo 60

Extensión mínima del hielo marino al sur paralelo 60

Salud humana y bienestar en el Ártico

El cambio climático sigue presentando riesgos físicos de gran alcance para la salud humana en el Ártico, en particular para los pueblos indígenas; sin embargo, las proyecciones futuras de riesgos físicos son incipientes.

El cambio climático ya ha puesto en peligro la seguridad alimentaria y nutricional.

El cambio climático también crea preocupaciones de seguridad para quienes acceden a la tierra, el hielo y el agua con fines alimentarios, culturales y recreativos, con condiciones ambientales cambiantes vinculadas a lesiones y muerte.

Se espera que los riesgos de enfermedades transmitidas por los alimentos aumenten en el Ártico, con temperaturas más cálidas vinculadas a un mayor riesgo de contaminación microbiana de los alimentos cosechados localmente, contaminación química de los alimentos cosechados localmente, comprometió la integridad estructural y la utilidad de las bodegas de hielo utilizadas para almacenar carne recolectada localmente, y nuevos desafíos a las técnicas tradicionales de preparación de alimentos.

Los riesgos de enfermedades transmitidas por el agua han aumentado, con una disminución de la calidad y cantidad del agua potable, fallas en la infraestructura de tratamiento del agua y la aparición de nuevos patógenos transmitidos por el agua en el Ártico.

Las exposiciones ambientales emergentes a patógenos también son una preocupación. En 2016, un niño Nenets y más de 200 000 renos murieron a causa del ántrax relacionado con el calentamiento ambiental, un riesgo que se prevé que aumente con el cambio climático.

El deshielo del permafrost aumenta el riesgo de viruela en antiguos campamentos y cementerios nómadas. Los sistemas de salud del Ártico, que a menudo ya están estresados, se verán aún más desafiados por el cambio climático, especialmente en conjunto con otros choques del sistema (por ejemplo, COVID-19).

Si bien se han observado impactos en la salud física, las investigaciones que examinan las proyecciones de salud futuras o evalúan la eficacia de las adaptaciones de salud son raras

El cambio climático tiene impactos negativos, generalizados y acumulativos en la salud mental en el Ártico, en particular para los pueblos indígenas.

Los resultados de salud mental sensibles al clima son complejos, se superponen y están interrelacionados, y tienen múltiples vías directas e indirectas derivadas de condiciones ambientales agudas (p. ej., grandes tormentas, inundaciones, incendios forestales) y crónicas (p. ej., aumentos de temperatura, pérdida de hielo marino, deshielo del permafrost) , y las perturbaciones resultantes en los medios de subsistencia, la cultura, los sistemas alimentarios, las conexiones sociales, los sistemas de salud y las economías.

Impactos del cambio climático en la salud mental y las respuestas de adaptación en el norte circumpolar

2 Vulnerabilidad

-Factores fisiológicos

-Factores sociales

1 Peligro eventos agudos cambios crónicos

Peligro: Eventos agudos por ej. Tormentas, inundaciones, incendios forestales. Cambios crónicos ej. Pérdida de hielo marino, aumento del nivel del mar, erosión costera, derretimiento del permafrost. Aumento de las temperaturas, cambios en las normas estacionales y ambientales, cambios en la vida silvestre y la vegetación, cambios en el lugar.

Vulnerabilidad: Identidad indígena, desigualdades socioeconómicas, dependencia de medios de vida basados en la tierra, condiciones de salud preexistente por ej. Resultados crónicos de salud física y mental. Falta de acceso a recursos de mantenimiento de la salud. Genero “géneros afectados diferencialmente”. Edad jóvenes y ancianos en riesgo.

Exposición: exposiciones directas ej. Experimentar eventos de peligro agudo o crónico. Exposiciones indirectas ej. Alteraciones en los sistemas alimentarios, actividades culturales, intercambio de conocimientos y medios de subsistencia basados en el lugar, desplazamiento y reubicación. Exposiciones vicarias ej. Ver sufrir a amigos y familiares, experiencias mediadas del cambio climático, anticipar cambios futuros.

3 Exposición directas indirectas

Enfermedad mental (por ejemplo, trastorno de estrés postraumático, depresión, suicidio)

Respuestas clave de adaptación: Escala de adaptación, institucional, factores estatales y nivel estatal: servicios mejorados de salud mental culturalmente relevantes, políticas que incluyan la incorporación de liderazgo, conocimiento y cultura indígena. Comunidad: Planificación y diseño comunitarios para los riesgos climáticos actuales y futuros mayor programación de bienestar informado sobre el clima, capacitación centrada en el clima para proveedores de salud. Individuos: concientización, validación, apoyos de salud mental programación en tierra.

Riesgos del cambio climático para la salud mental y el bienestar

Disminución del bienestar (por ejemplo, estrés, tristeza, dolor y ansiedad relacionados con el clima, deterioro del funcionamiento mental)

Disminución de las relaciones sociales (por ejemplo, violencia doméstica, pérdida de cultura, reducción del capital social)

5 Riesgos del cambio climático para la salud mental y el bienestar

4 Respuesta institucional comunidad individuos

Las vías a través de las cuales el cambio climático afecta la salud mental y emocional en el Ártico.

Los resultados negativos para la salud mental del cambio climático incluyen: reacciones emocionales (por ejemplo, tristeza, miedo, ira, angustia y ansiedad); resultados psicosociales (por ejemplo, depresión, trastorno de estrés postraumático y ansiedad generalizada); experiencias con duelo y pérdida (es decir, duelo ecológico); mayor uso de drogas y alcohol, estrés familiar y violencia doméstica; mayor ideación suicida y suicidios; pérdida de conocimiento cultural y continuidad, interrupciones en la transferencia de conocimiento intergeneracional; y deterioro y pérdida de identidades y conexiones basadas en el lugar (es decir, solastalgia).

Los impactos negativos en la salud mental del cambio climático se amplifican entre aquellos que más dependen del medio ambiente para su subsistencia y sustento, aquellos que ya enfrentan problemas crónicos de salud física o mental, y aquellos que enfrentan desigualdades socioeconómicas y marginación, particularmente para los pueblos indígenas (nivel de confianza alto).

Estos impactos en la salud mental relacionados con el cambio climático se distribuyen de manera desigual y pueden variar según el género.

El cambio climático aumentará los riesgos para la salud mental en el Ártico en el futuro (nivel de confianza medio). Los riesgos futuros incluyen exposiciones a fenómenos meteorológicos severos y cambios en los patrones de precipitación, pérdida de hielo marino, incendios forestales y cambios en el apego al lugar, así como interrupciones en los determinantes subyacentes de la salud mental y las redes de apoyo social.

Existe evidencia limitada que evalúe las opciones de adaptación que reducen efectivamente los riesgos para la salud mental relacionados con el clima, pero es fundamental desarrollar o mejorar el acceso a los recursos e infraestructuras de salud mental, como los programas de curación en tierra, el acceso mejorado a los recursos de salud mental culturalmente apropiados y el cambio climático, servicios de asesoramiento específicos para apoyar la resiliencia psicosocial individual y comunitaria, en particular entre los pueblos indígenas del Ártico.

La incorporación de una lente de salud mental sensible al clima en la planificación de la mitigación y la adaptación tiene el potencial de aumentar la salud mental y la resiliencia en el Ártico, además de respaldar otros beneficios colaterales sociales, económicos y culturales.

Resumen y conclusión

Los cambios rápidos que ocurren en los sistemas polares son claros e inequívocos, lo que indica que se necesitan con urgencia respuestas rápidas y efectivas para evitar impactos futuros sustanciales y reducir los riesgos para los sistemas sociales y ecológicos polares.

De esta evaluación surgen algunos principios subyacentes que parecen fundamentales para lograr un desarrollo resiliente al clima en los sistemas polares, porque podrían facilitar respuestas rápidas, equitativas y justas para lograr la resiliencia climática.

Estos principios incluyen contar con herramientas y servicios localmente relevantes y accesibles (por ejemplo, pronósticos y proyecciones regionales) para apoyar la toma de decisiones informada sobre el clima, junto con recursos adecuados y apropiados (incluidas finanzas y planificación integrada) para la adaptación climática y para responder a emergencias.

Los procesos efectivos de toma de decisiones se integran en todos los sectores, todos los niveles de gobernanza, incluso a través de instrumentos multinacionales y, lo que es más importante, aplican procesos participativos inclusivos y de bajo costo para abordar resultados de género, equitativos y socialmente justos.

En el Ártico, hay evidencia de que superar el colonialismo a través de la inclusión significativa y explícita de CI en la investigación y la gestión de recursos, así como la gestión conjunta y la autodeterminación en la toma de decisiones, son medidas efectivas para apoyar la resiliencia climática equitativa en múltiples sectores.

último, la resiliencia climática depende en gran medida tanto de la mitigación del cambio climático como de la adaptación efectiva para enfrentar los desafíos del cambio sin precedentes en las regiones polares.

Principios que apoyan las vías de resiliencia climática en las regiones polares

Superar el colonialismo a través de la inclusión significativa y explicita del conocimiento indígena y la gestión conjunta indígena en la investigación y la gestión de los recursos en el Ártico.

Políticas de adaptación y mitigación del carbono alineadas que reducen el riesgo y aumentan la eficacia de las medidas de adaptación.

Colaboración y acuerdos entre naciones, coordinación vertical y lateral con gobernanza policéntrica en la planificación e implementación de la adaptación

Principios de desarrollo resiliente al clima en las regiones polares

Herramientas y productos informados sobre el clima accesible y adaptado localmente y pronósticos y proyecciones regionales para respaldar la toma de decisiones informadas sobre el clima

Adaptación adecuada y adecuada financiación y planificación en la respuesta a emergencias

Bajo costo, incluido, toma de decisiones participativas con objetivos explícitos que consideren generar la equidad y justicia social.

La Antártida sigue sumando amenazas. A todos los problemas del deshielo, se suman los relacionados con la contaminación y sus efectos que están introduciendo cambios y alteraciones en los ecosistemas y en sus especies.

Es el caso de los pingüinos en los que se ha detectado la presencia de mercurio en sus plumas. Un revés más para estas especies en las que ya se halló micropláticos en sus heces.

Las regiones polares han sido identificadas como sumideros potenciales de mercurio proveniente de fuentes naturales y antropogénicas. Y, según el estudio, los cambios en la cobertura de hielo que están ocurriendo en la Antártida en la actualidad podrían acentuar estos fenómenos y sus impactos en la biota local.

Los investigadores explican que las aves marinas son especialmente sensibles al mercurio, que es altamente tóxico y tiene una gran capacidad para acumularse a lo largo de la cadena alimentaria, exhibiendo concentraciones mayores al ascender el nivel trófico. Además, las plumas de las aves son muy útiles para la monitorización del mercurio, puesto que acumulan principalmente la forma más tóxica y persistente: el metil-Hg.

https://youtu.be/664r6km_TXs

https://youtu.be/cTQ3Ko9ZKg8

Martin Eduardo Lucione

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Extraído Cambio climático – Chilebio – bigfish – national science foundation

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difundir.org – oceansentry.org