Los eventos anóxicos (AE) ocurren cuando el oxígeno disuelto queda tan reducido en el agua que organismos aeróbicos no pueden sobrevivir en ella. En el caso marino se habla de eventos anóxicos oceánicos cuando grandes volúmenes del agua profunda de los océanos se agotan completamente de oxígeno (O2) por debajo de los niveles de la superficie. También se utilizan términos como eventos anóxicos oceánicos profundos o, cuando además hay presencia de sulfuro, euxinia.

Qué es la anoxia oceánica

La anoxia es una condición en la que la concentración de oxígeno disuelto en el agua cae por debajo del umbral necesario para la mayoría de la vida animal marina (habitualmente < 0.5 mg O2/L). Cuando la anoxia se extiende en el tiempo y el espacio a gran escala, hablamos de un evento anóxico oceánico. En situaciones de euxinia, además del agotamiento de O2, se acumula sulfuro de hidrógeno (H2S), tóxico para muchos organismos y con implicaciones químicas y biológicas profundas.

Causas principales

  • Estratificación del agua: el calentamiento superficial o cambios en la circulación impiden el intercambio entre capas superficiales oxigenadas y aguas profundas, limitando la ventilación.
  • Aumento de la temperatura: el agua caliente retiene menos oxígeno; además favorece la estratificación.
  • Incremento de nutrientes (eutrofización): un exceso de nutrientes (nitrógeno y fósforo) —por ejemplo por escorrentía agrícola o aguas residuales— estimula floraciones de fitoplancton. Cuando ese material muere y se hunde, su descomposición consume oxígeno en las capas profundas.
  • Reducción de la circulación oceánica: cambios regionales o globales en las corrientes pueden disminuir la renovación de aguas profundas.
  • Eventos geológicos o volcánicos: grandes emisiones de CO2 o cambios en la plataforma continental en el pasado han favorecido condiciones anóxicas a escala geológica.

Mecanismos y duración

Los eventos anóxicos suelen comenzar cuando se combina una mayor producción orgánica en superficie con una menor ventilación de las aguas profundas. La materia orgánica que se hunde es descompuesta por bacterias que consumen oxígeno. Si la reposición de O2 es insuficiente, las aguas profundas se vuelven anóxicas y pueden volverse euxínicas si se genera H2S por actividad bacteriana. Geológicamente, muchos eventos anóxicos documentados han durado decenas a cientos de miles de años; normalmente se considera que suelen durar menos de medio millón de años antes de la recuperación completa.

Efectos sobre los ecosistemas y la química marina

  • Mortandad y pérdida de biodiversidad: organismos móviles pueden emigrar, pero especies sésiles o de vida limitada mueren; se producen cambios en la estructura comunitaria y pérdida de hábitats.
  • Alteración de redes tróficas: desaparición o reducción de peces y depredadores superiores altera cadenas alimentarias y pesca comercial.
  • Producción de gases y sustancias tóxicas: la euxinia produce H2S, que es tóxico y corrosivo; además se liberan nutrientes y, en algunos casos, metano.
  • Preservación de materia orgánica: condiciones anóxicas favorecen la formación de sedimentos negros ricos en materia orgánica (pizarras negras), que quedan bien conservados en el registro geológico.
  • Impacto socioeconómico: colapso de pesquerías, afectación de comunidades costeras, y costos asociados a mitigación y restauración.

Registro geológico y ejemplos históricos

El registro sedimentario muestra numerosos periodos pasados con sedimentos ricos en materia orgánica (pizarras negras), indicadores de condiciones anóxicas. Algunos eventos anóxicos han estado vinculados a crisis importantes: por ejemplo, la euxinia y la anoxia han sido implicadas en extinciones masivas, incluido el final del Pérmico, cuando se produjo la mayor pérdida de biodiversidad conocida. En el registro, ciertos eventos anóxicos fueron tan distintivos que se usan como marcadores en bioestratigrafía. También durante el Mesozoico ocurrieron episodios de anoxia conocidos como Oceanic Anoxic Events (OAE), asociados a cambios climáticos y volcánicos.

Zonas muertas y ejemplos contemporáneos

Hoy en día no se registra un evento anóxico global como los del registro geológico, pero hay varias áreas costeras y regionales que muestran condiciones anóxicas o hipóxicas localizadas —las llamadas "zonas muertas"— por causas naturales y humanas. Entre los ejemplos citados se encuentran:

  • Frente a la costa este de Estados Unidos, con episodios recurrentes de hipoxia estival.
  • La bahía de Chesapeake, afectada por eutrofización y estratificación estacional.
  • El estrecho escandinavo de Kattegat, con problemas de oxigenación en fondos someros.
  • El Mar Negro, un ejemplo clásico de estratificación permanente que conduce a aguas profundas anóxicas y zonas euxínicas.
  • El norte del Adriático, donde eventos estacionales de hipoxia afectan marismas y pesca.
  • La plataforma frente a la costa de Luisiana, conocida como la "zona muerta" del Golfo de México, atribuida en gran parte al aporte de nutrientes del río Mississippi.

Medición y diagnóstico

  • Medición de oxígeno disuelto con sondas y sensores (ctd, perfiles verticales).
  • Indicadores químicos: redox, presencia de H2S, distribución de nutrientes y materia orgánica.
  • Observaciones biológicas: ausencia o reducción de fauna bentónica, cambios en fitoplancton y zooplancton.
  • Sistemas de vigilancia: boyas, vehículos autónomos (AUV), estaciones costeras y teledetección para floraciones algales.

Prevención, mitigación y adaptación

En zonas costeras la mayoría de las políticas se centran en reducir las causas humanas de hipoxia:

  • Reducir la carga de nutrientes: mejores prácticas agrícolas, tratamiento de aguas residuales y gestión de escorrentías.
  • Restauración de humedales y zonas costeras que actúan como filtros naturales.
  • Mejorar la gestión pesquera y proteger hábitats vulnerables.
  • Monitoreo continuo y modelos predictivos para anticipar eventos y activar respuestas locales.
  • A nivel global, mitigar el cambio climático ayuda a reducir el calentamiento oceánico y la estratificación asociada.

Conclusión

Los eventos anóxicos oceánicos son procesos naturales que en el pasado han tenido gran alcance, pero hoy son también impulsados y exacerbados por actividades humanas en escala regional (eutrofización) y global (calentamiento). Aunque los grandes eventos geológicos no se repiten en tiempos históricos, las "zonas muertas" actuales son una señal de alerta: la salud de los ecosistemas marinos depende tanto de procesos naturales como de decisiones de gestión y políticas públicas encaminadas a reducir las presiones antrópicas.