Cambio climático y pesquerías regionales en el futuro:

Análisis en colaboración

porGary D. SharpCentro para el Estudio del Clima y los Recursos OceánicosMonterrey, CAEstados Unidos de América

PREPARACIÓN DEL PRESENTE DOCUMENTO

El presente documento ha sido preparado como parte de las actividades del Programa Ordinario realizadas por el Servicio de Recursos Marinos de la Dirección de Recursos Pesqueros de la FAO, que tienen por objeto estudiar y vigilar los efectos a largo plazo de la variabilidad ambiental y del cambio climático en las pesquerías marinas. Además de examinar y resumir los trabajos más recientes sobre cambio climático y pesca, este documento ofrece, en el Anexo I, una lista de publicaciones recomendadas que, si bien no se citan en el propio texto, se consideran lecturas útiles sobre la materia. También se incluye en el Anexo II un glosario de los términos más utilizados en esta esfera.

Varias personas han contribuido a la preparación del presente documento y el autor desea expresar su especial gratitud a quienes han colaborado más directamente en la elaboración de este estudio, en particular los Sres. Leonid Klyashtorin y A. Nikolaev, Ciencias Pesqueras, VNIROV, Moscú, Federación de Rusia; James Goodridge, Climatólogo del Estado de California (jubilado), Chico, CA, Estados Unidos de América, y Joseph Fletcher, Director (jubilado), Administración Oceánica y Atmosférica Nacional, Oficina de Investigaciones Oceánicas y Atmosféricas (NOAA, OAR), Sequim, WA, Estados Unidos de América.

Distribución:

Todos los Miembros y Miembros Asociados de la FAO.Departamento de Pesca de la FAOOficiales de Pesca de las Oficinas Regionales de la FAOInstituciones no gubernamentalesLista de direcciones relacionadas con la pesca marina del Departamento de Pesca (FI)

INTRODUCCIÓN

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La presente publicación pretende explicar diversos procesos físicos, de orden climático y ecológico, que se influyen mutuamente y contribuyen de modo decisivo a mantener los sistemas de apoyo ecológico de la Tierra, en particular los relacionados con los peces y las pesquerías. Los estudios de sistemas complejos requieren siempre unos planes adecuados de seguimiento, aplicados durante períodos lo suficientemente largos para que se pueda captar íntegramente su dinámica. Por ejemplo, se han realizado pocas observaciones durante períodos prolongados para disponer de series cronológicas que abarquen más de uno o dos ciclos completos de ascenso y descenso de las pesquerías en cuestión. Y aún son menos los casos en que se han realizado además observaciones del sistema o los sistemas de forzamiento que los afectan directa o indirectamente. Este último problema determina los límites de nuestra capacidad para pronosticar cambios ecológicos. Rara vez disponemos de todos los datos necesarios para evitar «sorpresas», sencillamente porque nuestros sistemas de observación son demasiado nuevos, nuestras series cronológicas demasiado breves y nuestras mediciones demasiado locales, a pesar de la reciente aparición de los satélites de observación.

La dinámica física de la Tierra que ha sido objeto de mayor número de mediciones es el viento de superficie. Esas mediciones se refieren habitualmente a los gradientes térmicos, tanto regionales como generales. Los patrones estacionales regionales suelen ser bastante similares a escalas climatológicas decenales y más largas. Las perturbaciones más breves del clima previsto están asociadas con la dinámica atmosférica a escala de El Niño/Oscilación Austral (ENSO) o con la actividad volcánica. Los volcanes lanzan a las capas superiores de la atmósfera gases y partículas que forman nubes duraderas y reflectoras bajo las cuales se produce por lo general un enfriamiento. Tanto los volcanes como los episodios del ENSO imprimen un carácter singular a las condiciones meteorológicas estacionales. Es lo que se define como cambio climático.

Todos los procesos que aquí se reseñan comenzaron mucho antes de que existiera el hombre, y probablemente persistirán mucho después de que éste haya desaparecido. Los procesos de los ecosistemas se regulan en parte por sí mismos. También influyen notablemente en ellos los procesos de forzamiento físico que inducen la atmósfera y los océanos de la Tierra, y por consiguiente la mayoría de las actividades humanas.

Si se quiere sustentar a la humanidad en esas condiciones en constante cambio, es imprescindible proporcionarle suficientes proteínas. Los océanos, los grandes lagos y los cursos de agua suministran la mayor parte de las proteínas destinadas al consumo humano. De ahí que nos centremos en los vaivenes de los ecosistemas acuáticos y las pesquerías dentro del contexto más amplio de la dinámica de sistemas de la Tierra. Para ilustrar los aspectos principales, se utilizarán análisis de diversas actividades pesqueras regionales en los que se tendrá en cuenta la creciente influencia de las actividades pesqueras y no pesqueras en el suministro de proteínas con fines alimentarios a medida que la población aumenta y modifica los cursos de agua y las riberas. Los conceptos básicos relativos a los principales factores naturales que fuerzan los ecosistemas acuáticos se «combinan» dentro de un conjunto más amplio. Algunos de los conceptos e ideas se atribuyen por lo general a sus autores, aunque se siguen manteniendo las relaciones causa-efecto necesarias para comprender las interdependencias.

Presentaremos: 1) la variación climática de la Tierra en los últimos millones de años, basándonos en investigaciones paleoclimáticas; 2) la variabilidad de las pesquerías, tal como la entendemos después de un siglo de investigaciones y análisis profundos de diversos datos indirectos, en particular bioindicadores; 3) los principios fundamentales de la información sobre la irradiancia solar procedente de generaciones de satélites, seguida de la estimación de las variaciones solares en los últimos siglos llevada a cabo por Hoyt y Schatten; 4) los pronósticos climáticos de Doug Hoyt, Werner Mende y otros, reunidos por el Dr. Joseph Fletcher en una reciente serie de conferencias sobre el clima en el siglo XXI. Los pronósticos para los futuros decenios o siglos han sido confirmados por el reciente estudio de Klyashtorin y Nikolaev sobre las previsiones relativas a los regímenes pesqueros, basado en el seguimiento de la velocidad de rotación de la Tierra (-LOD); y, por último, 5) un breve examen de las respuestas de las pesquerías regionales al probable cambio climático, tal como se deduce del trabajo anteriormente descrito. Estos elementos se interpretarán para cada región mediante una combinación de todos esos estudios, valiéndose del concepto de sistema climático de Marcel Leroux (1998) y de la tendencia del autor principal a la integración, y describiendo las conexiones puestas de manifiesto en los recientes intentos de explicar las variaciones ecológicas decenales o seculares que han dado lugar a

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variaciones en las pesquerías. Mediante esas descripciones se presentarán a los lectores importantes resultados de las nuevas disciplinas científicas ambientales y geofísicas.

El mensaje principal que se quiere transmitir aquí es que nos enfrentamos con un cambio constante. El amplio panorama que se desprende de estas colaboraciones está destinado a ayudar a científicos y profanos en la materia a reorientar sus objetivos en el marco de nuestro sistema solar y de la Gran Fuga de la Tierra en la que los seres humanos tocamos muchos instrumentos, pero desgraciadamente no manejamos la batuta del director.

1. CUESTIONES RELATIVAS A LA CONFRONTACIÓN ENTRE CAMBIO MUNDIAL Y CALENTAMIENTO MUNDIAL

El clima es el resultado de intercambio de calor y masa entre la tierra, el océano, la atmósfera, las regiones polares (casquetes glaciares) y el espacio. Barnett, Pierce y Schnur (2001) señalan que «los océanos son un componente importante del sistema climático mundial; dado que cubren cerca del 72 por ciento de la superficie del planeta, poseen una inercia térmica y una capacidad calorífica que contribuyen a mantener y mejorar la variabilidad climática. Si bien se han realizado estudios de detección y atribución en los que se ha utilizado la temperatura de la superficie de los océanos, al parecer no se ha intentado nunca utilizar los cambios de temperatura en las profundidades. Un reciente estudio observacional (Levitus et al. 2000) ha demostrado que el contenido calorífico de las capas superiores del océano ha aumentado en los últimos 45 años en todos los océanos del mundo, aunque la velocidad del calentamiento varía considerablemente entre las diferentes cuencas oceánicas.» Barnett, Pierce y Schnur (2001) señalan también que «... no puede ser correcto un modelo climático que reproduce el cambio observado en la temperatura del aire a escala mundial en los últimos 50 años, pero no reproduce cuantitativamente el cambio observado en el contenido calorífico de los océanos», con lo que refuerzan los argumentos en contra de los informes recientes y más antiguos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC 1990, 1996 e IPCC 2001) y de los modelos hipotéticos sobre el clima futuro que optan por subrayar el forzamiento antropógeno de los gases de invernadero para explicar el calentamiento de la superficie de la Tierra en los últimos 150 años.

Los investigadores alemanes Zorita y Gonzalez-Rouco (2000) realizaron comparaciones de la oscilación ártica (AO) mediante dos modelos climáticos mundiales (MCM) complejos y avanzados. Esa oscilación es importante porque está estrechamente relacionada con el clima invernal en el hemisferio norte y con algunas de las pesquerías más productivas del mundo. Por ejemplo, cuando la AO es intensa, Eurasia tiene inviernos más suaves de lo normal y las pesquerías de especies pelágicas del África occidental prosperan. Seguidamente compararon los pronósticos relativos a la AO utilizando dos modelos: el MCM del Centro Hadley y el modelo del Instituto de Meteorología Max-Planck. En primer lugar, ambos modelos coinciden en su reproducción de los patrones de circulación media invernal en el hemisferio norte y su variabilidad. Pero cuando se incrementan los niveles de los gases de invernadero, los modelos predicen tendencias diferentes de la AO que influirán también en el cambio regional simulado de la temperatura del aire. Una tendencia negativa de la AO reducirá los aumentos (previstos) de la temperatura en Eurasia y las zonas sudorientales de los Estados Unidos y reforzará los aumentos de la temperatura en Groenlandia y el Canadá occidental; unas tendencias positivas darán lugar a resultados opuestos. Los autores concluyen que «las predicciones de la intensidad de los principales patrones de circulación atmosférica, incluso a escala planetaria, no son todavía fiables o dependen considerablemente de la variabilidad interna del modelo.»

Del mismo modo, Giorgi y Francisco (2000) reunieron los resultados de cinco MCM correspondientes a 23 regiones terrestres de todo el mundo y compararon las predicciones sobre temperaturas y precipitaciones para los años 2070-2099 con el período de referencia de 1961-1990. En primer lugar, determinaron la exactitud con la que cada modelo reproducía el clima del período de referencia de 1961-1990. Esta comparación es muy importante, porque si los modelos no reproducen el clima actual, lo que indiquen para el futuro carecerá de valor. Observaron que algunos modelos se acercaban mucho a las observaciones de referencia (ausencia de error) en algunas regiones, pero los puntos de los datos estaban muy dispersos en torno a la media. En algunos casos, los errores de temperatura eran

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superiores a 5ºC. Algunos errores con respecto a las precipitaciones llegaban al 200 por ciento, pero la mayoría de ellos eran en general inferiores al 100 por ciento, al menos de junio a agosto. No había un modelo que funcionara mucho mejor que los demás en todas las regiones. Teniendo en cuenta su incapacidad para establecer las condiciones actuales, no vale la pena considerar las proyecciones de los modelos para el futuro. En la actualidad, los MCM proporcionan poca información sobre la circulación general o las respuestas oceánicas en el futuro.

El presente documento no pretende ser una nueva y superflua refutación de las hipótesis del IPCC sobre el calentamiento mundial, sino contribuir a que otras personas reconozcan el forzamiento climático en gran escala del que han quedado datos en los sistemas naturales. Esos datos proceden de sedimentos laminados, testigos de hielo y varias otras fuentes, como anillos de crecimiento de árboles y corales, situados en diversos medios de todo el mundo. Por ejemplo, en el mismo volumen en que se publicó el artículo de Barnett, Pierce y Schnur (2001) antes citado, Zachos et al. (2001) demostraron que las varianzas del clima y de la química del carbono oceánico estaban concentradas en todas las frecuencias de Milankovitch (véase el Glosario), debido a diversas fuerzas del sistema solar que modifican las órbitas anuales de la Tierra alrededor del sol, porque las fuerzas gravitacionales dominantes de éste arrastran a nuestro sistema solar en su trayectoria a través del espacio.

Zachos et al. (2001) realizaron análisis espectrales en dos testigos tomados del fondo del mar con una cronología interrumpida de 5,5 millones de años, desde finales del Oligoceno hasta comienzos del Mioceno. Esos testigos, que procedían del Atlántico occidental ecuatorial, revelaron una potencia espectral relacionada con el clima registrada en una banda de excentricidad de 406.000 años, dentro de un período de 3,4 millones de años (de 20 a 23,4 millones de años atrás), así como en bandas de 125- y 95-1.000 años, dentro de un período de 1,3 millones de años (de 21,7 a 23 millones de años atrás). Además, una importante glaciación transitoria en la época límite (~23 millones de años), Mi-1, se corresponde con una rara congruencia en cuanto a la oblicuidad y excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del sol. La anomalía, que consiste en una varianza de baja amplitud de la oblicuidad (nodo) y un mínimo de excentricidad, dio lugar a un extenso período (~200.000 años) de órbitas de baja estacionalidad que favorecieron la expansión del casquete glaciar en la Antártida.

¿Por qué habrían de ser pertinentes para nuestros pronósticos esos datos y procesos antiguos? Cuando avanzamos en el tiempo y el espacio, lo primero que hemos de recordar es que el cambio es la norma. Teniendo en cuenta la jerarquía del forzamiento externo, la transferencia de energía e impulso entre esas fuerzas externas y la atmósfera de la tierra, los océanos y las estructuras internas, la estabilidad es poco probable casi a cualquier escala. Y, lo que es más importante, si ha habido ya un patrón de cambio relacionado con el comportamiento de la Tierra dentro del sistema solar, es probable que vuelva a repetirse. Lo que nos enseñan esos estudios paleoclimáticos es que los patrones climáticos son repetitivos, y por consiguiente facilitan el pronóstico de los procesos regionales y sus consecuencias por analogía histórica. Este concepto es la base de lo que viene a continuación y explica por qué se ofrecen amplias descripciones de los estudios pertinentes.

1.1 Panorama general

En primer lugar, hemos de aceptar que la tierra es un planeta cálido y húmedo que ha sufrido una compleja serie de cambios a partir de los cuales se inició y evolucionó la vida, a lo largo de una secuencia de condiciones muy diferentes. Estas condiciones propiciaron a su vez cambios tan extraordinarios que posteriormente desaparecieron muchas de las especies resultantes. La primera de esas crisis ambientales de grandes proporciones ocurrió millones de años después de que la bacteria inicial fijadora del azufre llegara a ser la forma de vida dominante. Con el tiempo evolucionaron formas de vida fotosintéticas fijadoras del dióxido de carbono que empezaron a expulsar oxígeno como resultado de su metabolismo en períodos nocturnos o de oscuridad, creando una atmósfera rica en oxígeno que no sólo era tóxica, sino además «venenosa» para innumerables especies susceptibles. Actualmente sobreviven muchos organismos anaerobios sensibles al oxígeno que siguen desempeñando importantes funciones en los ecosistemas de la Tierra, inclusive en nuestra flora intestinal y en la de otros animales, donde esas bacterias simbióticas convierten una variedad de formas químicas de carbohidratos como la celulosa y los azúcares complejos en diversos compuestos solubles de los que nos sustentamos. El metano, el CO2 y el agua son el resultado de la labor metabólica realizada por nosotros y nuestros simbiontes.

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La fijación del nitrógeno fue el siguiente paso hacia una ecología productiva e interactiva porque es el proceso que proporciona los elementos constitutivos de las proteínas. Al ser los niveles de nitrógeno en la atmósfera de la Tierra altos por naturaleza, el dióxido de carbono resulta ser el factor limitante de la producción ecológica y, como tal, todo aumento de CO2 redunda en un incremento de la producción vegetal y «reverdece» nuestro mundo, al producir a la vez más alimentos carbohidratados y más oxígeno. El aumento de CO2 no es un problema importante, a pesar de la retórica de los medios de comunicación (véase Idso 1982). Muchas especies oceánicas que viven en colonias, como los cocolitóforos, incorporan CO2 en la estructura de su caparazón y con el tiempo, a medida que se hunden en el fondo marino, pueden acumularse hasta adquirir características geomorfológicas notables, como por ejemplo los acantilados blancos de Dover. El carbono de origen vegetal y animal puede almacenarse también en forma de yacimientos de carbón o de campos petrolíferos, siempre que se den las condiciones adecuadas de tiempo y clima. Tampoco es el dióxido de carbono el único elemento químico limitante de la productividad biológica. Martín, Gordon y Fitzwater (1991) señalaron que el hierro puede limitar la producción primaria y secundaria en los océanos. El hierro está disponible en las capas oceánicas superiores debido a los vientos terrales, a los fenómenos volcánicos o a alteraciones de los sedimentos que hacen que vuelva a la superficie como consecuencia de fuertes turbulencias.

Otra cosa que hemos de entender es que el balance térmico de la Tierra está regulado por dos procesos distintos. Mientras que en los polos se registra una pérdida continua de calor, en las regiones ecuatoriales, y en particular en los océanos, se observa una absorción casi continua de calor, en ambos casos moduladas por la dinámica de la nubosidad. La dinámica de la energía resultante en todo el planeta se manifiesta mediante la interacción de la humedad atmosférica (es decir, las nubes y tipos de nubes y las diversas formas de precipitación), el calentamiento y enfrentamiento al nivel del suelo y el movimiento oceánico. Todos estos factores interactúan con diferentes porciones de entrada y salida de espectros electromagnéticos. Gracias a las últimas generaciones de satélites en órbita tenemos ahora una visión más completa de la dinámica térmica de la Tierra. Tampoco debemos olvidar que los últimos metros de la capa superior del océano contienen más energía térmica que toda la atmósfera. Además, la mayor parte de la energía atmosférica se localiza a unos pocos miles de metros de la superficie de la Tierra. De hecho, cabe concebir la Tierra como una bola caliente, cubierta por capas finas y poco nítidas de un fluido caliente, con dos polos fríos. Todos los flujos de calor y energía siguen las rigurosas leyes físicas de la termodinámica, que los seres humos no pueden alterar

La historia ofrece pruebas evidentes de que un mundo cálido y húmedo es óptimo para el hombre. Las sociedades se distinguen por su capacidad de afrontar o no los cambios sufridos por el sistema terrestre en los últimos 3 ó 4 millones de años. Hemos reorientado continuamente nuestra dependencia para sobrevivir. No hay garantías de que podamos seguir manteniendo nuestro patrón actual de crecimiento, especialmente si modificamos los hábitat y otras bases de recursos que nos han ofrecido opciones en el pasado. Con demasiada frecuencia hacemos caso omiso de nuestra obligación de administrar nuestro crecimiento y nuestras interacciones competitivas, aunque algunos atribuyen erróneamente las desgracias a otras causas. La negativa a reconocer sus culpas es uno de los rasgos más negativos de la humanidad.

Las Figuras 1a a 1c muestran que durante la mayor parte del tiempo la tierra ha sido un planeta cálido y húmedo que nos ha proporcionado la variedad de hábitat y especies necesarias para sustentar el desarrollo humano. Otro hecho importante es que todas las especies existentes han evolucionado y se han adaptado en el marco de esa misma dinámica climática. Las especies más móviles y adaptables son las que tienen más probabilidades de sobrevivir a cualquier dinámica climática del futuro, mientras que las especies adaptadas al medio local, con menos capacidad para desplazarse de un lugar a otro cuando las nuevas condiciones climáticas alteran su hábitat, son las que tienen más probabilidades de desaparecer, es decir, de extinguirse.

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Figura 1a Aquí se representan los cambios ocurridos en la superficie de la Tierra durante 900.000 años, según la interpretación realizada por muchos paleoclimatólogos a partir de diversos datos indirectos procedentes de estratos de rocas sedimentarias, sedimentos laminados del fondo marino, determinados testigos de hielo de alta y baja latitud y, más recientemente, anillos de crecimiento de árboles y otras capas finas clasificadas con arreglo a una secuencia temporal. En más de diez ocasiones se han registrado descensos de la temperatura que han dado lugar a una expansión de los glaciares; el calentamiento interglacial más reciente se produjo hace sólo 18.000 años. Esto parece indicar que muchas especies han colonizado de nuevo las latitudes más altas (>45 grados norte o sur) desde que se redujo la capa de hielo.

Figura 1b Aquí se muestra el patrón de las temperaturas mundiales en los últimos 11.000 años, con una línea de referencia que indica la temperatura media para facilitar la visualización de este período (que comenzaría en el extremo inferior derecho de la Figura 1a). Los extensos períodos de clima relativamente cálido proporcionaron un entorno adecuado para el desarrollo de la mayoría de las civilizaciones y también para la expansión hacia latitudes más altas.

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Figura 1c Aquí se muestran las temperaturas mundiales registradas desde el año 900 d.C., y se ofrece también una línea de referencia que indica la temperatura media. Este gráfico comienza más o menos en el punto intermedio de la doble protuberancia que aparece a la derecha de la Figura 1b. Obsérvese que la escala temporal es el calendario moderno.

1.2 Las estaciones como base para comprender la variabilidad de la Tierra

Es importante aceptar que la tierra es un planeta cálido y húmedo que sufre excursiones en períodos más fríos en los que hay una mayor formación de hielo. Las oscilaciones estacionales de los niveles de luz solar y de energía son extremos en los polos, mientras que se mantienen relativamente constantes en torno al ecuador. La variabilidad estacional más baja y la cantidad relativamente grande de luz y calor que absorbe el océano en torno al ecuador da lugar en esta zona a un calentamiento general. Los datos históricos indirectos de la paleoclimatología muestran que el océano ecuatorial no sufrió cambios espectaculares de temperatura durante las épocas glaciales. Por el contrario, los océanos polares crecieron enormemente, por lo que los gradientes térmicos norte-sur se hicieron también más acusados, con el consiguiente estrechamiento de las zonas climáticas.

El ciclo anual de las condiciones meteorológicas estacionales por el que pasamos es la base de los principales patrones ecológicos y de la diversidad de las especies de la Tierra, que en ambos casos son consecuencia de los continuos cambios en los contextos físicos de ésta. El cambio continuo es de primordial importancia en el marco contextual de la Tierra en el que ha evolucionado la vida tal como la conocemos. Prácticamente todas las especies están adaptadas al cambio, porque de lo contrario no tendrían ninguna probabilidad de sobrevivir más allá de unas pocas generaciones. La forma casi esférica de la Tierra y la relación directa entre la luz/energía incidente y el calor disponible, unidas a la lenta variación del eje central de rotación de la Tierra, intensifican las diferencias regionales en la irradiación solar. El desequilibrio es el resultado de que la luz solar incidente crezca o mengüe a medida que la Tierra da vueltas alrededor del sol, girando en torno a su eje algo inclinado y alejado 28º del centro. La estacionalidad es por consiguiente el resultado de la inclinación del eje de la Tierra. Si no hubiera esa inclinación, la Tierra no tendría estaciones.

El albedo, es decir, las propiedades de reflexión y absorción de la atmósfera, las masas de agua y las diversas superficies de la cubierta vegetal de la Tierra afectan a la absorción de la energía procedente de la irradiancia solar y la rerradiación de energía infrarroja. La nubosidad y el tipo de nubes, la capa de hielo, los tipos de vegetación y su fase de desarrollo, así como el agua en estado líquido y de vapor, influyen considerablemente en el albedo. Todos estos elementos tienen una distribución estacional dinámica.

Un buen ejemplo de nuestros conocimientos relativamente recientes procede de la comunidad de científicos que estudian el sol, cuyas observaciones durante siglos han demostrado que el número de marchas de la superficie solar sigue un patrón de crecimiento y disminución que dura un período de unos 11 a 13 años. Se «suponía» que la aparición de un gran número de manchas solares quería decir que el sol era menos activo. Además, hasta que se desplegaron satélites para medir la producción solar más allá de la atmósfera de la Tierra, los científicos solían aceptar el concepto de «constante solar». Sólo hace poco se ha reconocido que hay cambios notables en las emisiones solares, relacionados con el ciclo de manchas solares, y que más manchas solares significan más emisión de energía solar, es decir todo lo contrario del «supuesto general» anteriormente aceptado. Por otra parte, se trata en realidad de dos episodios cíclicos, pues al primero se ha añadido la inversión de la polaridad magnética del Sol en cada ciclo solar, que da lugar a un patrón de doble pico con un período de unos 22 años.

Aunque en la actualidad es evidente que la irradiancia solar no es «constante», las mediciones mediante satélite realizadas desde 1979 indican que hasta ahora, teniendo en cuenta la breve serie cronológica disponible, la variación sigue siendo relativamente pequeña (~2 vatios por metro cuadrado - Figuras 2a y 2b). A pesar de esta variación relativamente pequeña, en muchos estudios se muestran patrones de cambio climático que parecen indicar la existencia de ciclos solares dobles de ~22 años (2 x 11-13) de irradiación e inversión del campo magnético solar (Friis-Christensen y Lassen 1991). Estos ciclos se observan a menudo en los patrones hidrológicos regionales (véase Perry 1994; 1995; 2000).

He aquí un resumen de los hechos principales: a) hay una pérdida continua de calor en los polos y, simultáneamente, 2) una absorción casi continua de calor en los océanos ecuatoriales. La dinámica de

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la energía resultante en todo el planeta se manifiesta en la interacción de la humedad atmosférica (es decir, nubosidad, tipos de nubes y diversas formas de precipitación); calentamiento/enfriamiento del suelo; y movimiento oceánico. Todos estos elementos interactúan con espectros de energía radiante de entrada y de salida. Tampoco debemos olvidar que los últimos metros de las capas superiores del océano contienen más energía térmica que toda la atmósfera. La mayor parte de la energía atmosférica se localiza a unos pocos miles de metros de la superficie de la Tierra.

Figura 2a Se trata de un diagrama basado en mediciones por satélite de la irradiancia solar y del número de machas solares observadas desde que en 1979 se iniciaron las mediciones por satélite, tomado de Hoyt y Schatten (1997). Las diferencias en las mediciones de la irradiancia solar son muy pequeñas, situándose en torno al 0,05 por ciento entre los valores máximos y mínimos. Los valores estimados son también, por lo tanto, muy pequeños, pero desde el mínimo de Maunder parece haberse producido un aumento a largo plazo de la irradiancia total de cerca del 0,2 por ciento.

1.3 Ciclo hidrológico y zonas climáticas

Las regiones ecuatoriales (zona tropical) reciben una aportación de energía relativamente mayor, en función de los patrones de irradiancia espectral electromagnética del sol. Las nubes moderan tanto la irradiancia que llega a la superficie como la tasa de retención de la retrorradiación infrarroja en todos esos puntos de contacto. Las estaciones siguen su ciclo dentro de la órbita anual de la Tierra, transfiriendo la atmósfera con suma rapidez las disparidades de energía. Por ejemplo, las precipitaciones y los movimientos de las nubes que siguen a una convección profunda, en la que la energía de la superficie del océano se transfiere a la atmósfera, transmiten calor (energía) procedente de la zona tropical a la zona templada, en dirección a los polos. Estos procesos pueden durar días o semanas. Un ciclo completo de transferencia a las regiones polares a través de la atmósfera puede durar meses o años si la energía se retiene en forma de nieve o hielo, o incluso según el caudal que lleven los ríos en primavera. En los polos, el calor se pierde continuamente en el espacio en forma de energía infrarroja.

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Figura 2b Aquí se muestra la irradiancia solar en esta traducción anual de las observaciones de manchas solares en irradiancia solar, utilizando el método de calibración de Hoyt y Schatten (1997) a partir de las observaciones representadas en la Figura 2a. Las líneas continuas indican los resultados obtenidos tras aplicar una suavización de 45 años con el fin de evidenciar las tendencias de la actividad solar a largo plazo.

El ciclo de transmisión de calor de la zona tropical a latitudes más altas a través de las corrientes oceánicas es mucho más lento. La forma y la trayectoria de las corrientes, forzadas por los vientos y la dinámica termohalina, están sujetas a las fuerzas rotacionales de la Tierra, descritas por Ekman en el siglo pasado (véase Bakun 1996), y a las fuerzas de las mareas. Océanos, lagos y ríos realizan transferencias similares de energía, sujetas a los patrones locales de las precipitaciones estacionales, la intensidad de los vientos de superficie y las fuerzas gravitacionales, cuando el líquido trata de alcanzar su nivel de equilibrio dentro de las diversas cuencas. La dinámica interna océano-atmósfera y los ciclos hidrológicos son los resultados más importantes de todo ello.

Todas esas transferencias de masa y energía crean unas dinámicas locales. Esas dinámicas dependen de las disparidades locales de calor que generan también subsidencia o convección, las cuales a su vez ocasionan vientos de superficie que interactúan de nuevo para evaporar el agua (enfriando la superficie local) o producir más precipitaciones. El enfriamiento de las superficies de evaporación puede ser causa tanto de una condensación como de un aumento de la salinidad y de la densidad que, a su vez, inducen un hundimiento de las aguas superficiales a diversas escalas. Pero la cuestión más importante no es, como algunos pretenden que creamos, si la situación en que nos encontramos actualmente tiene o no precedentes.

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Desde la perspectiva de un observador o de un científico de laboratorio, puede parecer que las distintas transferencias son bastante sencillas y que es fácil construir un modelo de ellas. La cosa cambia cuando se empieza a seguir cada proceso desde sus orígenes, a través de los múltiples puntos de interacción, cada uno de los cuales es escenario de una transición o una transformación. Por ejemplo, los oceanógrafos físicos tratan el agua dulce o de alta mar como un sistema sencillo de densidades inducidas por el viento y de fuerzas gravitacionales. Sin embargo, como cada tipo de agua se encuentra con un medio más o menos salino, esos puntos de contacto se modifican inmediatamente, con las consiguientes interacciones. Los cambios de densidad habitualmente sutiles del agua dulce, o las interacciones más complejas de temperatura y salinidad del agua salina, son reconocibles por sus puntos de contacto físicamente mensurables, cada uno de las cuales puede conllevar otra escala cronológica y una resolución habitualmente más lenta de cualquier disparidad en el contenido de energía. El resultado final es el sistema hidrológico de la Tierra, sumamente complejo (véanse Enzel et al. 1989; Gray 1990; Gray y Scheaffer 1991; Gross et al. 1996; Perry 1994, 1995, 2000; Perry y Hsu 2000; White et al. 1997; White, Chen y Peterson 1998; Lean y Rind 1998).

Hay innumerables discontinuidades y cambios de fase, cada uno de los cuales interactúa en otra escala espaciotemporal de resolución de las disparidades de energía. Los cambios en el estado o la composición química del agua son los factores que más contribuyen a los numerosos e importantes patrones del clima físico con una escala temporal variable. Esos puntos de contacto pueden generar también unas condiciones ecológicas de contorno bastante identificables, las cuales varían a su vez en función de su posición general: 1) dentro de la geomorfología de la Tierra, que cambia lentamente, y 2) con arreglo a unos límites estacionales relativamente móviles, a medida que la Tierra realiza su desplazamiento anual alrededor del sol y que avanza a través del tiempo y el espacio. Estos patrones dinámicos son lo que denominamos zonas climáticas o, a escala local, microclimas.

Al nivel del mar, cerca de la costa, el clima refleja la dinámica térmica estacional media de la superficie del océano y de los vientos de superficie que, al atraer y rechazar la carga de energía, conducen hacia un estado más estable. Cada uno de los medios sirve para alcanzar un estado de energía más uniforme. A medida que subimos desde la playa hacia un terreno más elevado, solemos encontrar zonas costeras escarpadas, o incluso montañas, de diversas escalas. Estas características orográficas transforman rápidamente el aire en superficie, que está cargado de vapor de agua a menudo casi saturado, en una atmósfera generalmente más fresca, formando nubes o incluso cristales de hielo, según la latitud y la estación. Esta masa de aire continúa su ascenso, siguiendo una trayectoria de resolución de la energía/densidad que puede dar lugar a precipitaciones. Dependiendo de las condiciones que se den en las capas inferiores, la humedad puede evaporarse, caer en forma de lluvia o ser impulsada hacia arriba, para precipitarse en ocasiones en forma de granizo que se funde al recibir la energía térmica procedente del suelo y del aire de superficie.

Otros procesos similares que se producen sobre el océano suelen resolverse más rápidamente por dilución. Sin embargo, el agua de la superficie del océano puede sellarse con lentejones de agua dulce más cálida y poco salina. Este fenómeno suele ser reforzado por la escorrentía fluvial, que da lugar otra capa compleja, ya que esos lentejones de agua dulce pueden impedir la mezcla normal de vientos, hasta que el perfil de salinidad acaba siendo más susceptible de mezcla, en función de las diferencias de salinidad y del forzamiento externo. Por ejemplo, si hay una fuerte subsidencia atmosférica, procedente tal vez de una región polar, el agua dulce superficial puede congelarse, sellando aún más firmemente el océano subyacente frente a la mezcla de vientos. Por otra parte, cuando las precipitaciones han sido escasas, la misma subsidencia polar puede evaporar el agua salina del océano, creando corrientes muy frías y de alta densidad que se sumergen profundamente en el océano, a lo largo de puntos de contacto con una densidad específica según las condiciones de temperatura y salinidad. El aire húmedo y más cálido se transfiere a menudo a enormes distancias hasta que se enfría, se condensa y acaba por precipitarse.

La nieve suele producirse cuando masas densas de aire seco y frío se encuentran con masas de aire más húmedo y cálido, procedentes de otra zona climática, creando estratos enfriados rápidamente en los que el vapor de agua se congela adoptando formas cristalinas. Esos cristales o copos caen al suelo con relativa lentitud, formando de nuevo una cubierta aislante, o son arrastrados por el viento que los transporta hasta que acaban por formar bancos -e incluso glaciares en determinadas condiciones -, o simplemente se funden y pasan a engrosar los recursos hídricos locales. El tipo de proceso, y el sitio donde ocurre, depende tanto de la altitud como de la latitud, pudiendo dar lugar a glaciares en el

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ecuador a 5.000 metros o a lluvias estacionales a partir de 60° N o 60° S en altitudes inferiores. El deshielo estacional genera corrientes de agua dulce que a menudo llegan hasta el océano distante centenares o miles de millas del lugar donde se produjeron las precipitaciones iniciales.

El flujo de agua dulce es fundamental para muchas pesquerías, como por ejemplo las de camarón, cangrejos y especies anádromas como el salmón y la anguila. Incluso la formación de hielo estacional tiene consecuencias ecológicas (Loeb et al. 1997). Todo proceso climático que modifique los límites de la zona climática influirá en el régimen de precipitaciones y por consiguiente afectará a las pesquerías de esas especies. El clima regional y mundial puede cambiar rápidamente, y de hecho lo hace, si se traspasan ciertos umbrales. Algunos sistemas pesqueros reflejan esos cambios de manera espectacular, como señalaron Hjorth (1914, 1926) y Russell (1931, 1973) en sus transcendentales trabajos. En la actualidad, se reconoce ampliamente, aunque apenas se tiene en cuenta en las evaluaciones regionales de las poblaciones de peces, que las capturas pesqueras constituyen unos indicadores excepcionales del cambio climático y ecológico, según se demuestra en recientes publicaciones (Southward 1974a,b; Southward, Butler y Pennycuick 1975; Southward, Boalch y Mattock 1988; Sharp y Csirke 1983; Loeb, Smith y Moser 1983a,b; Garcia 1988; Ware y McFarlane 1989; Glantz y Feingold 1990; Kawasaki et al. 1991; Ware y Thompson 1991; Glantz 1992, Gomes, Haedrich y Villagarcia 1995; Mantua et al. 1997; Taylor 1999; Klyashtorin 1998, 2001). Se ha recorrido un largo camino desde que Baranov expuso sus ideas (1918, 1926).

1.4 Observaciones paleológicas y cambios climáticos

En los últimos decenios, algunos paleoclimatólogos han realizado investigaciones muy avanzadas, utilizando datos procedentes de testigos de hielo, sedimentos de las costas de océanos y lagos, corales y otros sistemas vivos, que les han llevado a la notable conclusión de que se han producido con frecuencia cambios impresionantes en los patrones climáticos, a una escala cronológica de unos pocos años o decenios. Por ejemplo, un grupo de paleocientíficos estudió testigos de sedimentos procedentes del lago Elk, en Wisconsin (Anderson 1992; Dean et al. 1984). Aplicando una variedad de técnicas modernas al material tomado de los testigos de sedimentos anuales cuya secuencia se remontaba a más de 11.000 años, observaron que, en un período comprendido entre unos pocos años y un decenio, se habían producido cambios ecológicos ocasionados por el clima desde el ecotomo de la pradera hasta el de los bosques del norte y del este.

El primero de ellos, es decir el ecotomo de la pradera, supone el dominio de las condiciones meteorológicas actualmente normales en el sistema anticiclónico del Pacífico Norte. El último, el ecotomo de los bosques del este, supone el dominio, y el movimiento hacia la costa, del fenómeno atmosférico denominado anticiclón de las Bermudas, que bombea aire cálido y húmedo hacia el interior de Norteamérica y favorece el desarrollo de los bosques de pinos. El tipo intermedio, o ecotomo de los bosques del norte, se produce durante los períodos en que los anticiclones del Pacífico y de las Bermudas se debilitan y se alejan de las costas, y los patrones estacionales están dominados por la subsidencia ártica, es decir cuando los anticiclones polares móviles (véase Leroux 1998) dominan el terreno, dando lugar a inviernos secos y rigurosos que favorecen el crecimiento de las especies de los bosques septentrionales y hacen retroceder los otros dos ecotomos hacia el ecuador y el océano.

Estos tipos de cambios de patrón están «escritos» en los sedimentos, los testigos de hielo y las modalidades de distribución de las plantas en todo el mundo (véase Markgraf 2001). ¿Cómo es posible aprender de los océanos, teniendo en cuenta su dinámica? El problema no carece de importancia, ya que en los océanos es más difícil tomar muestras y explicar y describir los procesos en términos que puedan traducirse en «analogías climáticas». Sin embargo, el número de estudios es cada vez mayor, especialmente desde la brillante obra de Soutar e Isaacs (1974) y los trabajos complementarios de Baumgartner et al. (1989), que demuestran que los océanos sufrieron variaciones paralelas en sus patrones, como resultado de las cuales se produjeron cambios drásticos en la abundancia, composición y distribución de las especies.

Estos cambios relacionados con el clima tuvieron notables consecuencias para las sociedades locales y regionales, desde el Ártico hasta Tierra del Fuego, Australia y Sudáfrica, así como en los océanos de todo el mundo. Hay razones que justifican la adopción de cualquiera de las opciones posibles para pronosticar las transiciones climáticas o variaciones de régimen, o identificar los síntomas de las que están en curso. Recientemente se han hecho algunos avances en geociencias que podrían conducir

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hacia ese objetivo. Por ejemplo, la velocidad de rotación de la Tierra o longitud negativa del día (-LOD) varía, lo que al parecer se debe a la suma de todas las dinámicas «internas» del sistema terrestre. Científicos rusos que se ocupan de la pesca y la geofísica (Klyashtorin, Nikolaev y Klige (1998) y Klyashtorin, Nikolaev y Lubushin, en estudio) han observado que algunos procesos importantes relacionados con la pesca están determinados por cambios en la -LOD, así como en los índices de circulación atmosférica (ACI) tipificados. Esos conceptos son fundamentales para modificar el modo en que se realiza la ordenación pesquera, abandonando los métodos de reconstitución a posteriori para adoptar métodos de pronóstico verdaderamente proactivos. Nuestra hipótesis de trabajo es que los cambios en la temperatura del aire en la superficie de la Tierra (dT) y la dinámica de la circulación atmosférica regional (ACI) pueden darnos una idea de las variaciones registradas en los océanos y el medio ambiente, y por consiguiente de los patrones de producción de las pesquerías (Klyashtorin 1998; Sharp 2000; Sharp, Klyashtorin y Goodridge 2001).

Uno de los índices del cambio climático mundial es la anomalía en la temperatura del aire en superficie (dT), que se ha medido continuamente a lo largo de 140 años. Se sabe que la variabilidad anual de la dT es muy alta, y es necesaria una suavización considerable (13 años) de la serie cronológica correspondiente para determinar las tendencias de la temperatura a largo plazo (Figura 3a). Las series cronológicas suavizadas de la dT media anual (Figura 3b) muestran diversas fluctuaciones, de varios decenios de duración, con valores máximos en los decenios de 1880, 1930 y 1990 (Halpert y Bell 1997; Bell et al. 2000), así como la respuesta de los índices de circulación atmosférica (Figura 3c). Esas fluctuaciones tienen lugar en el contexto de una prolongada tendencia ascendente de 0,06° C/10 años (Sonechkin, Datsenko e Ivaschenko 1997, Sonechkin 1998).

Figura 3a

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Figura 3b

Figura 3c

Figura 3 Dinámica a largo plazo de los índices climáticos y geofísicos estudiados: 3a Anomalía de la temperatura mundial (dT): 1) promedio anual, 2) promedio anual suavizado por un promedio corriente de 13 años; 3b Índice de velocidad de rotación de la Tierra (-LOD); 3c Índice de circulación atmosférica latitudinal (ACI zonal). Figuras facilitadas por Leonid Klyashtorin, comunicación personal.

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La anomalía de la transferencia atmosférica (AT), el índice de circulación atmosférica (ACI), la anomalía de la temperatura mundial (dT) y el índice de longitud del día (-LOD) han sido medidos todos ellos durante los últimos 100-150 años. Las fluctuaciones periódicas a largo plazo de esos índices están perfectamente correlacionadas, aunque han variado en el curso del tiempo. Las oscilaciones de la anomalía de la AT, que duran varios decenios, preceden a las fluctuaciones periódicas de la LOD (en 14-16 años) y de la dT (en 16-20 años), lo que permite predecir con mucha antelación la probable dinámica de éstas últimas. Por razones prácticas, los meteorólogos no trabajan directamente con la anomalía de la AT, sino que utilizan el producto de su acumulación (es decir, la suma secuencial de anomalías de la AT).

El índice de circulación atmosférica (ACI) fue propuesto por Vangeneim (1940) y Girs (1971) para caracterizar los procesos atmosféricos a escala hemisférica (mundial). Sólo existen series cronológicas fiables de esos índices para los últimos 110 años aproximadamente. Para cada uno de los componentes, la dirección predominante de la masa de aire transportada depende del régimen de presión atmosférica que prevalece en un inmenso territorio, que va por ejemplo desde el Atlántico hasta Siberia occidental. Esta información se analiza y posteriormente se presenta en forma de mapas diarios de los campos de presión atmosférica en la región, con unos límites de 45° W, 75° E y 20° N al Polo Norte. Existen patrones similares para el hemisferio sur, basados en datos similares.

La aparición de cada componente (C, W o E) se determina en función del número de días con la correspondiente dirección predominante de la masa de aire transferida. El número total de apariciones de los tres componentes en un año es igual a 365. Para cada intervalo de años, la aparición de la transferencia atmosférica predominante se expresa como la anomalía de la transferencia atmosférica (anomalía de la AT), que, como se ha demostrado, es el resultado de sustraer a un período de tiempo determinado el promedio correspondiente. Por consiguiente, la suma de las anomalías de la AT de los tres componentes básicos (C, W y E) durante el mismo período es siempre igual a cero. La serie cronológica resultante (anomalías de la AT acumuladas) se denomina índice de la circulación atmosférica (ACI); es decir, la ACI es la serie cronológica integrada de las anomalías de la AT correspondiente a cualquier período de mediciones. Klyashtorin (1998) indicó la estrecha relación que existe entre las capturas comerciales en las principales pesquerías del mundo y los índices de la ACI del Instituto Ruso de Investigaciones sobre el Ártico (Figura 4).

La idea de que los patrones de las condiciones meteorológicas en los hemisferios son cíclicos y están relacionados con las fuerzas atmosféricas no es nueva ni suscita especiales polémicas. Es fácil admitir las relaciones típicas entre cambios de regímenes climáticos y datos hidrológicos de grandes sistemas, siempre que los conjuntos de datos sean coherentes, amplios y correctos. Las subidas y bajadas de los sistemas de lagos continentales han sido registradas durante muchos decenios, y en algunos casos, como las crecidas del río Nilo, durante casi 2000 años. Por ejemplo, los especialistas rusos en recursos hídricos saben bien que la forma dominante de presión atmosférica ACI-C significa un aumento de la transferencia de precipitaciones de norte a sur. Por otra parte, durante las «épocas meridionales» el clima regional se vuelve más continental, es decir muestra mayores diferencias entre las temperaturas del verano y las del invierno.

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Figura 4 Aquí se muestran los índices de circulación atmosférica correspondientes al mismo período, elaborados a partir de datos regionales sobre desembarques comerciales de «régimen cálido» para las doce pesquerías principales descritas por Klyashtorin (2001, véase la Figura 14). La ACI (W-E) designa períodos en que los campos dominantes de vientos de superficie son zonales, mientras que la ACI (C) indica los períodos en que los campos de vientos son predominantemente meridionales. Obsérvese la coherencia relativa de los picos de producción pesquera dentro de los dos patrones de la ACI (WE y C).

En los últimos decenios, ha habido un intenso debate sobre las causas del descenso de las aguas del mar de Aral y de otros cursos de agua de Rusia, al haber crecido la agricultura y haberse explotado más recursos hídricos con fines de riego. La Figura 5 ayuda a explicar los descensos a largo plazo, antes preocupantes, del nivel del mar de Aral, situado al oeste del lago Balkhash.

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Figura 5 Aquí se muestra la concordancia entre el volumen del lago Balkhash y el índice de circulación atmosférica de forma C (meridional) de Klyashtorin (supra). El mar de Aral y otras cuencas hidrológicas regionales han empezado recientemente a aumentar en forma lenta. Estos datos corroboran los pronósticos moderadamente positivos con respecto a los cambios ecológicos.

1.5 Problemas locales

La necesidad fundamental de encontrar alimentos y, en particular, proporcionar una cantidad adecuada de proteínas a una población en constante aumento plantea un dilema de enormes dimensiones. Es evidente que con la estabilización e incluso el descenso de la producción de algunas pesquerías oceánicas, están empezando a agotarse las opciones que teníamos a nuestra disposición, a medida que se modifican los hábitat para dar preferencia a la agricultura y se utiliza más pescado como pienso en el cultivo de peces y camarones. Teniendo en cuenta la presión que ejerce el actual crecimiento demográfico, tal vez podría aprovecharse mejor la proteína del pescado si una parte mayor de las capturas de peces se destinara directamente al consumo humano, en lugar de utilizarla para obtener productos de más valor mediante la etapa añadida de su conversión ineficiente en pienso para otras especies.

La Figura 6 sitúa en un contexto temporal y climático ejemplos de cambios conocidos en los patrones sociales y pesqueros que parecen responder a cambios climáticos igualmente bien descritos aunque de duración algo mayor (véase la Figura 1c). Los ejemplos de las respuestas, relacionadas con el clima, del arenque de Bohuslan, en el Atlántico Norte, así como de las culturas andinas, a los cambios en las influencias solares no coinciden plenamente con las causas locales de cada fenómeno. Pueden documentarse en todo el mundo la aparición y desaparición de hielo glaciar, el enfriamiento y calentamiento del hábitat oceánico y las secuencias de períodos húmedos y secos: esa es la misión, por ejemplo, del programa Polo-Ecuador-Polo PAGES (véase el sitio web de PEP-PAGES). Los patrones climáticos regionales y mundiales son estudiados y archivados por diversas instituciones nacionales (véanse los sitios web del Centro de Predicción del Clima de la NOAA y de la CSIRO), la más antigua de

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las cuales es el indicador de nivel del río Nilo, cerca de El Cairo. La atención de las ciencias climáticas aplicadas, centrada en El Niño durante los últimos decenios, se ha ampliado ahora a La Niña u otros patrones neutrales.

Figura 6 He aquí una serie cronológica de anomalías detectadas mediante C14, que se produjeron como resultado de las emisiones solares, con las correspondientes respuestas de la sociedad, e información comparable sobre el aumento y la disminución del arenque en el Báltico y la posterior creación de la Liga Hanseática para hacer frente a los impresionantes patrones de enfriamiento y calentamiento en la región durante la pequeña época glacial. Mientras tanto, las antiguas colonias noruegas en Islandia y las culturas de las tierras bajas y altas del Perú sufrían cambios espectaculares. Muchas otras consecuencias sociales han sido relacionadas con cambios continuos y bruscos, lo que confirma la idea de que las culturas humanas han respondido a esos cambios climáticos al igual que lo han hecho todas las especies en el curso de la historia.

Desde el comienzo del período de calentamiento medieval comprendido entre 1285 y 1400 aproximadamente, unas condiciones meteorológicas de tiempo crónicamente seco y frío, y localmente muy seco y extremo, unidas a una escasa seguridad alimentaria en la región, pusieron en marcha diversas fuerzas competitivas de la sociedad (véanse Thompson et al. 1995, Braudel 1985). Esta época de tensiones sociales relacionadas con el clima se vio agravada por un período más frío que ahora conocemos como pequeña época glacial, y fue la fuerza social que impulsó la era de las exploraciones.

2. RELACIONES ENTRE CLIMA Y PESQUERÍAS EN EL PASADO, EL PRESENTE Y EL FUTURO

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Durante siglos se ha documentado la aparición y desaparición de recursos pesqueros locales. El problema ha sido determinar en qué medida estos cambios se debieron a la pesca o a otras causas. Las numerosas cuestiones relacionadas con la protección, restauración y utilización de los hábitat quedan fuera del ámbito de este documento, pero sin duda merecen que se les preste atención. Al haber disfrutado la humanidad de los beneficios de un clima relativamente favorable durante los dos últimos siglos, surgieron nuevos conflictos a medida que la «tragedia de los bienes comunes» se transformaba en una feroz competencia por el acceso a unos recursos que eran factores de limitación, en particular el agua limpia y el espacio vital. El problema es cómo hacer frente a la incertidumbre de los futuros cambios climáticos. Las enseñanzas del pasado parecen un buen punto de partida.

Desde que comenzaron las investigaciones sistemáticas orientadas a comprender el éxito de la reproducción de los peces, se han cultivado y estudiado numerosas especies para descubrir las diversas claves de supervivencia relativamente mayor, los diferentes ciclos biológicos y patrones de crecimiento y los efectos de la depredación, con el fin de estabilizar las pesquerías. Las investigaciones sobre las relaciones de causa-efecto de la productividad de los océanos y la producción pesquera han sido ampliamente analizadas por diversos autores (véanse Pearcy 1966; Smith 1978; Ursin 1982; Kawasaki 1983; Bakun 1996; Caddy y Bakun 1994; Longhurst et al. 1995; Polovina, Mitchum y Evans 1995; Schulein, Boyd y Underhill 1995; McFarlane, King y Beamish 2000; Harrison y Parsons 2000). La brusca disminución de la sardina de California en el período de 1940-50, y más tarde de la anchoveta peruana a comienzos del decenio de 1970 dieron lugar a una intensificación de los estudios sobre las corrientes del margen oriental (véanse las reseñas históricas de Scheiber 1990; Crawford et al. 1991; Sharp 2000). A lo largo de este siglo, las enseñanzas de cada estudio se extrapolaron de una región a otra y se aplicaron por analogía a otras especies, a medida que las flotas crecían y ampliaban sus actividades en alta mar (véanse Schwartzlose et al. 1999, Harrison y Parsons 2000). La fuerte reducción del bacalao y otras importantes pesquerías del Atlántico noroccidental a finales del decenio de 1980 provocaron un cambio total de orientación, cuando el público empezó a comprender que la ordenación de los recursos vivos requiere algo más que unos buenos conocimientos científicos (Finlayson 1994, Dobbs 2000; Glavin 2000).

Las especies pelágicas costeras, y en particular las que viven en las aguas de California, figuran entre las poblaciones mejor estudiadas del mundo (véase la reseña en Sharp 1998, 2000). Siguiendo el ejemplo de estudios anteriores de Lasker (1978) y de otros colegas, Cury y Roy (1989) desarrollaron la teoría de las «condiciones ambientales óptimas» para la supervivencia de los peces. Se conocen bastante bien los factores relacionados con el clima y las condiciones meteorológicas que determinan los estados alternativos en las regiones de las corrientes del margen oriental. Muchos estudios sobre el cambio climático y sus repercusiones en la pesca asocian actualmente estas fuerzas a la escala decenal y a unas secuencias pesqueras más prolongadas. Para simplificar, se miden la velocidad y la dirección del viento, así como otros parámetros, y se comparan los resultados con las temperaturas de las capas superiores del océano, la producción primaria y diversos datos relativos al reclutamiento anual de diversas especies de peces (Figura 7).

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Figura 7 Se trata de una actualización de la famosa trilogía sobre la sardina del Pacífico de Kawasaki et al. (1991) en la que la línea de puntos que indica los cambios en la temperatura de las aguas litorales del Japón muestra la relación entre los períodos de crecimiento de las poblaciones y la tendencia al alza de la temperatura de la superficie del mar, como punto de partida. Los descensos parecen estar relacionados con el enfriamiento del océano (así como con períodos de corrientes ascendentes inducidas por los vientos que soplan hacia la costa: véanse la Figura 4 y las explicaciones correspondientes).

2.1 Respuestas de los ecosistemas al forzamiento climático a diversas escalas

Los estudiosos de las pesquerías del siglo XX han ofrecido abundantes ejemplos y documentación sobre los muchos elementos que intervienen en la dinámica de las pesquerías, además de las poblaciones de peces y su mortalidad por pesca (véanse, por ejemplo, los análisis de Hjort 1914, 1926; Roger Revelle 1947 (en una nota sobre John Isaacs, citada en Scheiber 1990); Bakun et al. 1982; Bakun 1996; Sharp y Csirke 1983; Csirke y Sharp 1983; Glantz 1992; Sharp 1997, 2000; Boehlert y Schumacher 1997, y otros

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muchos). La tesis común a todos ellos es que los océanos, y por consiguiente las pesquerías, están relacionados con fuerzas y procesos dinámicos a escala más amplia.

Las Figuras 8 y 9 muestran la interacción de muchas fuerzas y procesos que tienden a descender de nivel hasta que finalmente alcanzan la importantísima escala local en la que tienen lugar los procesos críticos del ciclo biológico de los peces y de otras especies (Sharp 1981a, 1988).

Para responder a las preguntas relacionadas con las pesquerías, se han realizado mediciones locales y regionales bastante directas de una variedad de factores tales como la velocidad del viento, las corrientes ascendentes y descendentes, la producción primaria y las interacciones entre especies. Como resultado de ello se ha desarrollado una ecología fisiológica de las pesquerías a partir de la cual es de esperar que se elabore ahora una ecología de los sistemas. Por ejemplo, para conocer la productividad primaria del océano se miden el crecimiento y la reproducción de algas y otras plantas. Ese crecimiento es el resultado de una compleja combinación de nutrientes disponibles, luz y temperatura, así como de las tasas de depredación y la carga de parásitos. Los océanos, y por consiguiente las importantes plantas que contienen, responden también a condiciones meteorológicas locales como la velocidad del viento, la nubosidad y la luz solar incidente. La producción primaria es sólo la primera de las diversas etapas por las que pasa la transformación de los nutrientes y el dióxido de carbono en los elementos constitutivos de células vivas. Mientras tanto, arrecian los debates sobre cómo medir y cuantificar con exactitud la producción primaria (véase Welchmeyer et al. 1999). Es difícil partir de las mediciones convencionales con botellas claras y oscuras para deducir la producción potencial de las pesquerías. En todos los ecosistemas acuáticos, la producción primaria es estacional, ya que los vientos, los niveles de luz y los nutrientes necesarios varían con el tiempo en función de las condiciones meteorológicas y el clima. Aquí encontramos las primeras conexiones con la variabilidad biológica.

La cadena de predadores-presas, conocida como cadena alimentaria, comienza después de estas transformaciones químicas iniciales inducidas por la luz, y transmite energía y materia a lo largo de la pirámide trófica, y desde ésta al ecosistema más amplio. Las variaciones sistemáticas, es decir las variaciones estacionales relacionadas con el ENSO, anuales o más largas, entrañan procesos que suelen ser análogos a los cambios relacionados con el calor y el frío en el predominio de peces dentro de la fauna oceánica. Tales cambios son el resultado de fenómenos que duran de 50 a 70 años y en los que se distinguen dos «regímenes climáticos», de 25 a 35 años cada uno, dentro del ciclo básico. Estas cuestiones se describen bastante bien en varios compendios antiguos y recientes sobre las investigaciones y las necesidades de seguimiento de la ordenación pesquera basada en los ecosistemas (Caddy y Sharp 1986; Gomes, Haedrich y Villagarcia 1995; Boehlert y Schumacher 1997).

Muchos se preguntan: «¿Por qué ha sido tan ineficaz la ordenación pesquera?»

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Figura 8 La estructura jerárquica del proceso (Sharp 1988, 1997) se extiende hacia el exterior desde la perspectiva de cada recurso vivo local (o de cada investigador): el objetivo es comprender los patrones de cambio en cada uno de los tres estratos coloreados y el modo en que dan lugar a la zoogeografía espaciotemporal y dinámica de la que depende nuestra subsistencia.

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Figura 9 Los iconos muestran algunas interacciones ecológicas convencionales entre el sol y el clima. Representan en forma abreviada procesos no lineales muy complejos que en muchos casos son difíciles de medir y de reproducir en forma de modelos. Cada uno de ellos actúa a escalas temporales y espaciales muy diferentes. (Obsérvese que todos estos procesos tienen lugar bajo un bombardeo constante de rayos cósmicos galácticos (véase un estudio en el sitio Web de Ed Mercurio), que llegan de todas las direcciones, y de miles de fuentes que están fuera de nuestro control, o del conocimiento general, y que provocan el forzamiento de unos procesos insuficientemente comprendidos).

En los contextos en que se desarrollan la mayoría de las pesquerías oceánicas, es muy difícil determinar las causas de muchos de los fenómenos observados. Al parecer, cada año se aprende algo nuevo acerca de factores externos a las pesquerías o ecosistemas objeto de mediciones locales que pueden influir en la situación de los recursos y por consiguiente en la productividad de las pesquerías. También sabemos que la recopilación de información esencial sobre todo el sistema se ha visto dificultada por las «diferencias culturales» entre los funcionarios de los organismos encargados de evaluar las poblaciones, los estudiosos de las pesquerías y los oceanógrafos especializados en cuestiones pesqueras. La evaluación de las poblaciones ha pasado a ser una especie de disciplina contable que emplea estructuras genéricas de la lógica matemática y una variedad de hipótesis para simplificar la labor creando «modelos» de poblaciones cuyas principales interacciones se definen como mortalidad por pesca después del reclutamiento. Casi todas las demás fuentes de variabilidad se «desechan» o se combinan para formar una constante «reconocida» (a saber, el coeficiente de capturabilidad: véase Sharp, Csirke y Garcia 1983). Los otros dos métodos de las ciencias pesqueras aplicadas se basan en hipótesis simplificadoras que son apropiadas para los ecosistemas dinámicos y las interacciones posteriores de las pesquerías.

¿Significa esto que es necesario medir todo lo referente a los océanos, todo lo que influye en cada componente de los ecosistemas marinos? Por supuesto que no. Sin embargo, es evidente que hemos de impulsar enfoques más integrados entre las geociencias, las ciencias pesqueras y la ordenación de las pesquerías.

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Muchas personas que se ocupan del estudio y la ordenación de las pesquerías considerarían muy útiles pronósticos sobre la evolución de éstas. También apreciarían cualquier información indirecta que permitiera hacerse una idea, en un plazo de tiempo prudencial, por ejemplo sobre cuándo podrían producirse cambios en la corriente ascendente como consecuencia de una depresión cálida, o en períodos más fríos de contraste con la corriente ascendente inducidos por el viento. Las escalas temporales y espaciales de los fenómenos que han de vigilar los estudiosos del clima y los océanos plantean los mayores interrogantes. No son sólo las variaciones en las pesquerías locales las que causan problemas, sino también las escalas temporales y espaciales de las diversas fuerzas, en constante expansión, que configuran esos fenómenos locales. Las preguntas, y sus correspondientes respuestas, resultan especialmente complejas cuando se refieren a ecosistemas oceánicos.

2.2 Patrones climáticos frente a patrones de las condiciones meteorológicas

Asimismo, es necesario dejar clara la distinción entre condiciones meteorológicas y clima, para poner de relieve los diversos medios que intervienen. Los patrones de las condiciones meteorológicas diarias son más dinámicos dentro de sus contextos estacionales y locales, pero las condiciones meteorológicas de los océanos tienen sus propias escalas temporales y espaciales que comprenden desde respuestas casi instantáneas a los cambios en los vientos de superficie y en los niveles de luz hasta respuestas retardadas a las transferencias jerárquicas de los procesos de forzamiento, en dirección al fondo, hacia el exterior en forma de olas, en la superficie y en otras partes.

Se han descrito ya en otras publicaciones la estabilidad relativa de los hábitat esenciales y otros factores fundamentales para la supervivencia de poblaciones adaptadas a las condiciones locales (vénse Sharp 1988, y la colección sobre ecosistemas acuáticos de Ecosistemas del Mundo, de Elsevier, cuya edición ha estado a cargo de David Goodall). Los vientos de superficie, las corrientes y las mareas crean movimientos físicos asociados con las condiciones meteorológicas diarias, mensuales y estacionales que influyen en los procesos oceánicos. La luz solar es fundamental para la productividad biológica, y está modulada por las nubes, las estaciones y la dinámica general de la circulación forzada por los vientos de superficie, las corrientes y las mareas. Bakun y Parrish (1980) realizaron el primer estudio comparativo de los sistemas de corrientes ascendentes del margen oriental, centrado en el forzamiento estacional del viento de superficie. Hunter y Sharp (1983) dieron una idea de las consecuencias mundiales y regionales del forzamiento de las mareas. Mientras que otros autores se han centrado en las respuestas específicas de cada región, Caddy y Bakun (1994) analizaron los procesos mundiales de producción relacionados con las pesquerías. En los estudios sobre los monzones, como los de Thompson y Tirmizi (1995) y Pauly y Matsubroto (1996) se hace más hincapié en las corrientes estacionales, aunque el ecosistema oceánico en su totalidad evidencia la complejidad de los cambios estacionales y a más largo plazo debidos a los campos de vientos que, junto con la rotación de la Tierra y las mareas, dan origen a la compleja dinámica de las corrientes oceánicas a escala estacional o climática, así como a las diversas respuestas ecológicas.

Acontecimientos aislados, condiciones meteorológicas o clima: tal es el dilema con que se enfrentan quienes estudian y tratan de pronosticar la producción de las pesquerías oceánicas. En ningún otro lugar de la naturaleza es tan evidente ese dilema. Cuando acontecimientos «excepcionales», como el cierre del istmo de Panamá o un tsunami desencadenado por un fuerte seísmo, refuerzan o perturban los movimientos constantes del océano, las corrientes y mareas quedan supeditadas a nuevas fuerzas, según la duración de los cambios y de las fuerzas. En el primer caso, se fuerzan cambios bastante duraderos, tanto localmente como en toda la cuenca. En el segundo caso, una vez que se ha desvanecido la energía del tsunami, es probable que sólo se registren fenómenos ecológicos insignificantes, a pesar de los cambios permanentes que se producen en las zonas costeras o en las tierras altas. A corto plazo, puede que el medio local sufra alteraciones espectaculares y que cobre mayor importancia para los procesos ecológicos dentro de unos contextos totalmente diferentes.

Por el contrario, las condiciones meteorológicas son el patrón de cambio «normal» y previsible, determinado por las fuerzas estacionales y por las huellas que quedan de fuerzas anteriores e insertado en la dinámica de fluidos del océano. Esas «huellas» son los primeros vestigios de los procesos climáticos y pueden definirse como desviaciones mensurables respecto de las previsiones «normales» para cada lugar y para cada período de tiempo. Por esa razón, se considera que el ciclo estacional anual es, de por sí, el limite de las condiciones meteorológicas. Todo lo que perturbe sustancialmente este patrón se denomina cambio climático, aunque puede que sólo sea un «acontecimiento».

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Acontecimientos como El Niño - Oscilación Austral son los más frecuentes de estos procesos «previsibles» de perturbación del clima. Estos fenómenos son más fáciles de identificar en su contexto tropical (véase Allan, Lindesay y Parker 1996), pero recientemente, con instrumentos de observación espacial más perfeccionados, se ha podido determinar su origen en los océanos polares (véanse White, Chen y Peterson 1998, Wyllie-Echevarria y Wooster 1998). Al variar de frecuencia e intensidad en el curso del tiempo, los acontecimientos relacionados con el ENSO plantean a veces el problema de definir los cambios climáticos reales. Es indudable que queda mucho por aprender acerca de las diversas fuerzas a escala más amplia, para poder comprender mejor la secuencia de sus efectos.

2.3 Respuestas de las sociedades y las pesquerías a los cambios climáticos en el curso de la historia

Los resultados de los estudios sobre los paleoclimas, los paleosedimentos y el clima indican claramente que el cambio climático y las respuestas ecológicas de los océanos siguen unos patrones mundiales. Por ejemplo, estudios de sedimentos anóxicos no alterados, procedentes de la cuenca de Santa Bárbara, frente a las costas de Los Ángeles, proporcionaron una secuencia dinámica de los cambios en la abundancia de sardinas, anchoas y otros peces durante cerca de dos mil años (véanse Soutar e Isaacs 1974, Baumgartner et al. 1989, Sharp 1992). Es evidente que la humanidad depende de muchos procesos que no controla, pero que se ajustan a unos patrones. La carrera por descubrir indicadores climáticos que permitan pronosticar fenómenos conocidos se ha acelerado.

La clave para comprender las relaciones entre las observaciones realizadas a una escala temporal muy amplia y los conjuntos de datos relativos a períodos más breves utilizados por los entusiastas del calentamiento mundial consiste en comparar la variabilidad relativa de las secuencias más largas y más cortas, tomando como base una escala uniforme. Como la mayoría de los datos procedentes de mediciones instrumentales abarcan desde 1950 o una fecha posterior hasta el presente, es fácil que los análisis y gráficos realizados para presentar las tendencias observadas muy a menudo estén fuera de contexto o induzcan a error. Es importante tener presente que el período de los últimos 50 años, para el que existen numerosos datos climáticos, se caracteriza por su falta de dinámica y su poca variación en comparación con los datos relativos a un siglo o a un período más largo.

El clima es el patrón estacional medio previsible a largo plazo, mientras que las condiciones meteorológicas son los fenómenos estacionales más variables que pueden observarse. Las secuencias más claras e identificables de acontecimientos inducidos por la interacción entre el océano y la atmósfera que alteran los patrones climáticos estacionales previsibles son los episodios cálido y frío del ENSO conocidos respectivamente como El Niño y La Niña. Pero la intensidad y la frecuencia de los episodios cálidos del ENSO varían con el tiempo, a escala decenal o durante períodos más largos, como se documenta en la Figura 10, por lo que es necesario reconocer también que el clima - y la consiguiente productividad oceánica (véanse Hubbs 1960; Laevastu y Favorite 1980; Nixon 1982, 1988, 1997; Ebbesmeyer et al. 1991; Murawski 1993; Polovina, Mitchum y Evans 1995; McGowan, Cayan y Dorman 1998; Reid, Planque y Edwards 1998; Reid et al. 1998; Hollowed y Wooster 1992, 1995) - varía a diversas escalas temporales y espaciales. Hilborn y Walters (1992) lo descartan como una exigencia inadmisible, pero yo les respondo: «Si no se vigilan y explican estos fenómenos, ¿de qué sirven las estimaciones y los análisis?» Lo cierto es que los indicadores climáticos y los ciclos de Bloom y Bust para las pesquerías parecen variar con arreglo a patrones similares (Figura 11). La pregunta es si existe, también en este caso, un vínculo causal directo o si se trata meramente de consecuencias correlacionadas de procesos a escala más amplia. Para responder a esa pregunta es necesario vigilar los procesos vinculados y cotejar las observaciones realizadas a todas las escalas temporales y espaciales.

Los estudios sobre la historia climática de la Tierra y las observaciones realizadas sistemáticamente desde 1854 revelan que la dinámica estacional de la Tierra en la segunda mitad del siglo XX no fue en realidad muy acusada, hablando en términos relativos. Esos estudios y observaciones han servido de base para la recopilación, con fines de investigación climática, del conjunto de datos de gran alcance sobre los océanos y la atmósfera (COADS). Una enseñanza importante del COADS es que las señales climáticas más precisas se encuentran en los patrones de los meses de invierno, y no en los de otras estaciones, ni en los anuales. Los patrones referidos únicamente al período invernal son un buen punto de partida para buscar la respuesta correcta a las preguntas sobre las variaciones climáticas. Las Figuras 12 a, b y c muestran las desviaciones de los vientos de superficie de invierno respecto de la

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media a largo plazo desde 1854. Obsérvese que, si bien las escalas varían según la banda latitudinal y la cuenca oceánica, los patrones son muy similares, con breves adelantos o retrasos regionales. Obsérvese también la lenta y monótona tendencia ascendente de los últimos 50 años, en contraste con el siglo anterior.

Hay que tener presente que la última época glacial profunda terminó hace sólo 18.000 años y que la mayor parte de la Tierra, a latitudes superiores a unos 45º N y unos 50º S, estuvo cubierta y afectada por el hielo glaciar. Todas las especies que encontramos actualmente a latitudes similares o superiores, ya se trate de peces, mamíferos o aves, han «recolonizado» el territorio durante el período de calentamiento posterior. Esas mismas poblaciones han sido empujadas también, con más frecuencia de lo que en general se reconoce, hacia atrás y hacia delante como respuesta a los cambios climáticos a escala decenal o secular provocados por las repetidas glaciaciones y desglaciaciones. A lo largo de su historia, la humanidad ha respondido enérgicamente a esos cambios mediante las migraciones y las innumerables colonizaciones y recolonizaciones.

Figura 10 Aquí se muestran series cronológicas, tomadas de Quinn (1992), sobre la frecuencia de los episodios cálidos del ENSO, comparada con el número de manchas solares (arriba), y sobre la frecuencia de éstas por promedios de 11 años como promedio. Quinn empleó datos del indicador de nivel del río Nilo, cuadernos de bitácora y una variedad de datos locales procedentes de diversas misiones, puestos de avanzada y lugares de residencia familiar para establecer las series cronológicas. Obsérvese que los datos relativos a la frecuencia muestran que ésta alcanzó los niveles más bajos de 1890 a 1975, lo que parece indicar que las temperaturas medias mundiales tienen poco que ver con los episodios cálidos del ENSO,.

La caza y la recolección fueron disminuyendo a medida que eran reemplazadas por actividades integradas de cultivo, pastoreo y cría de ganado, realizadas fuera de los muros de los centros principales. La población prosperaba durante los períodos de clima cálido, húmedo y estable. Como

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resultado de ello, se estima que al final del período cálido medieval (siglo XII) la Tierra estaba poblada por unos 300 millones de personas.

A pesar de las mortandades y desplazamientos en gran escala debidos a la peste, la viruela y otras enfermedades llevadas por los viajeros a todos los rincones del mundo y por los parásitos y otros animales nocivos a los hogares durante el período intermedio más frío, a comienzos del siglo XIX la población humana había aumentado a unos 1.000 millones de personas. Hicieron falta menos de doscientos años a partir de entonces para llegar a 6.000 millones. Mientras tanto, se extendió la pesca en los océanos. El desarrollo de los instrumentos de navegación y de muchas otras técnicas permitió que las flotas aumentaran y los nuevos métodos se propagaran por todas partes, hasta que a mediados del decenio de 1980 el crecimiento de las flotas y los desembarques de capturas marítimas empezó a lentificarse y finalmente disminuyó, debido a los efectos de esos procesos en las poblaciones de peces y a las variaciones en la cantidad y calidad de los productos pesqueros (véase Pauly et al. 1998).

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Figura 11 Aquí se ofrece una comparación entre varios índices climáticos, con inclusión del aumento y descenso de las capturas de un grupo característico de peces asociados con aguas oceánicas más cálidas. ¿Se trata de una correlación o de una relación causa-efecto?

La acuicultura, que comenzó con las primeras experiencias en China y diversos proyectos locales, también creció de manera más o menos continua a la par que la población humana (Sharp 2001). En la mayoría de los casos la piscicultura consistía en un mero cambio de ubicación de las carpas, tilapias, ostras u otros organismos cultivados, dando por supuesto que se alimentarían por sí solos con las algas y otros nutrientes presentes en los estanques. Los hábitat sometidos a un intenso aprovechamiento, como por ejemplo los arrozales o los estanques, se fertilizaban con excrementos humanos y animales. Sin embargo, a medida que muchas pesquerías regionales dejaron de crecer, o empezaron a disminuir, la atención pasó a centrarse en la intensificación de las poblaciones naturales de peces.

Fueron probablemente los primeros marinos quienes colonizaron Australia partiendo del Asia sudoriental hace unos 40.000 años, más o menos cuando empezaba la última glaciación. Ha habido muchas emigraciones de África debidas a prolongadas sequías, seguidas de retornos tras la recuperación. El desarrollo y auge de la navegación bajo la influencia de los monzones estacionales en el norte de África y el Océano Índico fue un factor que contribuyó notablemente a la evolución de las culturas que surgieron a lo largo de esas costas. Las poblaciones que colonizaron las zonas del interior o del litoral donde dominaban influencias climáticas más irregulares tendían a ser migratorias. Además, dependían en mayor medida de la caza y la recolección, aunque en ocasiones practicaban la pesca local. Hubo también varios cambios climáticos bien documentados que favorecieron el agrupamiento de las comunidades agrícolas y el desarrollo de sistemas especializados de comercio y economías de trueque. Su principal escollo era la sequía recurrente. Los activos más importantes de esas poblaciones eran las nuevas tecnologías que aumentaban la eficiencia de la agricultura.

Ante la drástica reducción de algunas pesquerías, los pescadores aprendieron a pescar otras especies, se trasladaron a otras zonas donde había recursos similares o se adaptaron a otros medios de vida, como tripular embarcaciones dedicadas a la exploración, buques balleneros industriales o, con el tiempo, buques comerciales. La fuerte disminución de los recursos de bacalao en las aguas árticas de Noruega a mediados del siglo XIX inspiró a G.O. Sars la idea de criar esos peces desde las primeras fases de su ciclo biológico para protegerlos contra la depredación natural y la inanición y aumentar así sus posibilidades de supervivencia hasta etapas en las que fueran menos vulnerables y más capaces de valerse por sí solos. Sars elaboró técnicas de propagación artificial de peces marinos en Noruega, y fecundó, incubó y liberó 67 millones de alevines de bacalao. Se le atribuye la creación de las piscifactorías modernas para repoblar recursos pesqueros en disminución, y también de la ciencia pesquera moderna. Estos métodos no han dejado de desarrollarse desde el decenio de 1850 hasta nuestros días.

El siguiente avance de la piscicultura se produjo en 1872, cuando la Asociación Americana de Piscicultores destinó 17.000 dólares para promover oficialmente la cría de peces en Norteamérica. También en 1872 Livingston Stone recogió por vez primera huevos de salmón en la estación de Baird, en el río McCloud, para fecundarlos artificialmente. El 10 de octubre de ese año, envió por ferrocarril los 30.000 primeros huevos de salmón real, de los que 700 sobrevivieron hasta alcanzar la talla de alevines.

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Figura 12a

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Figura 12b

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Figura 12c

Figura 12 Aquí se muestran series cronológicas de promedios de las desviaciones de la velocidad del viento respecto de la media desde 1854 para diversas secciones latitudinales de las cuencas de los tres océanos, a saber a) el Atlántico; b) el Pacífico y c) el Índico. Obsérvese la similitud de las tendencias de los datos en todas las regiones. En la serie correspondiente al Océano Índico, se ha «añadido» a la derecha del gráfico la primera parte de los datos para mostrar la probable configuración de estos vientos si de hecho siguieran el patrón repetitivo de 170-180 años, tal como indican las mediciones paleológicas de la actividad solar. Estos datos fueron utilizados por el Dr. Fletcher con el fin de construir un modelo de pronóstico climático para el siglo XXI.

De nuevo en Noruega, el 1882 el capitán Gunder Dannevig fundó en Arendal la piscifactoría de Flødevigen, donde puso en marcha un programa de cría de bacalao que duraría hasta el decenio de 1980, y que sólo terminó porque el personal de la piscifactoría nunca se preocupó realmente de demostrar que las capturas locales correspondían a los alevines liberados. También en 1882 Adolf Nielson, empleado de una piscifactoría noruega, fue invitado a visitar Terranova, donde ayudó a construir una piscifactoría en la isla de Dildo para restablecer las poblaciones de bacalao de la zona, que estaban disminuyendo. El proyecto se interrumpió a finales del decenio de 1880, cuando el bacalao se recuperó por sí sólo, proporcionando de ese modo las primeras indicaciones de las pautas seguidas por la naturaleza. Al parecer el bacalao del Atlántico sufrió una serie sucesiva de fallas que se difundieron de este a oeste, a medida que cambiaban las condiciones ambientales en el tiempo y el espacio. Su recuperación se produjo con desfases similares en el contexto temporal y espacial. Durante esos períodos de fuerte descenso del bacalao, otras especies prosperaron, en algunos casos debido a la ausencia de depredadores y en otros a patrones ambientales muy diferentes.

En 1981, la Fundación Svanøy de Noruega patrocinó un taller sobre el cultivo del bacalao, donde se analizaron la historia y las actividades en curso en ese país. Especialmente interesante había sido el

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experimento de criar alevines de bacalao en redes colocadas debajo de las jaulas utilizadas en la floreciente industria del cultivo de salmones, para aprovechar el pienso no consumido por éstos como resultado del sistema de alimentación por saciedad. Esta iniciativa había dado resultados muy satisfactorios, pero había fracasado en otras épocas y otros lugares. Los asistentes al taller exhortaron a los piscicultores noruegos a realizar estudios de marcado y posterior recuperación de ejemplares juveniles de bacalao cultivado. Los resultados finales de los estudios de marcado y recuperación fueron muy alentadores, ya que en el plazo de pocos años se recuperó en la pesca local más del 20 por ciento de los peces cultivados marcados, lo que demostró finalmente la importancia del cultivo del bacalao. Por supuesto, hubo años en que la proliferación de depredadores invertebrados en los estanques acabó con poblaciones enteras de bacalaos inmaduros antes de ser liberados, y otros en que éstos fueron devorados por los abundantes depredadores de los fiordos antes de que pudieran llegar al mar.

La principal enseñanza para las posteriores actividades de repoblación es que la naturaleza no garantiza el éxito del reclutamiento de un año a otro (véanse Smith 1978; Csirke 1980; Sharp 1981a,b; Bakun et al. 1982; Kawai e Isibasi 1983), ni la estabilidad de las poblaciones de un decenio a otro (Kondo 1980; Csirke y Sharp 1983; Sinclair 1988; Ware 1995; Ware y McFarlane 1989; Ware y Thompson 1991). De ahí el fracaso general de los modelos más convencionales de pronóstico de poblaciones basados en las previsiones «medias» (Sharp, Csirke y Garcia 1983; Koslow, Thompson y Silvert 1987; Koslow 1992). La expresión más clara de la dinámica de las distintas especies se encuentra en las respuestas de las diversas poblaciones de peces identificadas por Klyashtorin (1998, 2001) para las que existen estadísticas de capturas correspondientes a casi un siglo, o al período mínimo de referencia para poder establecer una relación de causa-efecto con el clima (véase a continuación la Figura 13).

En las regiones más productivas, hay dos poblaciones muy sensibles, cada una de las cuales prospera en los extremos opuestos de las variaciones climáticas normales dentro de períodos dipolares de 55 a 70 años aproximadamente. Un tercer grupo menos sensible, que engloba a especies habitualmente mucho más numerosas, oscila a lo largo de esas variaciones climáticas: algunas especies nunca proliferan, mientras que otras, como Sebastes, registran fuertes aumentos de supervivencia larval y reclutamiento que se prolongan durante períodos de 50 a 100 años (Norton y Mason, en prensa).

Los intentos de cultivar peces, y más tarde de intensificar las poblaciones naturales, están estrechamente relacionados con la transición de la caza y la recolección a las primeras actividades pastorales y agrícolas en el Oriente Medio, y quizá son incluso análogos a ellas. Durante el tercer y cuarto milenios a.C., la población empezó a arar, a canalizar los cursos de agua y a crear sistemas de riego en gran escala (véase Fagan 1999). Esas actividades favorecieron la introducción de especies exóticas, incluidos peces procedentes de otras zonas geográficas, que ocasionó muchos problemas.

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Figura 13 Aquí se muestra la historia de las capturas comerciales, por especies, de las 12 pesquerías más productivas del mundo (Klyashtorin 2001). Cada región tiene una producción pesquera mayor cuando el período más cálido se corresponde con vientos (este-oeste) más zonales, mientras que los períodos más fríos están dominados por vientos meridionales (norte-sur). Estos últimos tienden a inducir una corriente ascendente costera y a aumentar la producción en el litoral, mientras que los períodos cálidos dependen de otros modos de nutrificación y de producción ecológica. Ambos se reflejan en los patrones de los cambios específicos del índice de circulación atmosférica y de la longitud negativa del día.

A lo largo de la historia se han introducido especies acuáticas y de otro tipo, procedentes de diversos lugares y ecosistemas, en ecosistemas antes aislados, entre ellos islas y lagos, con fines alimentarios y deportivos. Al emigrar a través del océano para colonizar otros continentes e islas, la población ha transportado además sus especies alimentarias y sirvientes favoritas. Desde que comenzaron las emigraciones y las exploraciones oceánicas, también se han introducido involuntariamente «especies exóticas» que han tenido efectos devastadores para la humanidad. En la actualidad, esas especies no deseadas llegan predominantemente en el agua de lastre, los contenedores de los barcos y por varios otros medios, causando estragos y creando una competencia no planificada entre las especies que viven en las masas de agua. Enteros ecosistemas han sufrido modificaciones, y en algunos casos el cultivo o la introducción de especies más apreciadas, como el camarón tropical y la perca del Nilo, han sustituido a la producción «natural» de peces.

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3. RESPUESTAS ECOLÓGICAS REGIONALES AL CAMBIO CLIMÁTICO

La productividad primaria regional de los océanos se mide por el crecimiento y la reproducción de algas y otras plantas (véanse los análisis de Smith 1978; Ursin 1982; Pauly y Tsukayama 1987, Pauly et al 1989; Longhurst 1995; Longhurst et al. 1995; Polovina, Mitchum y Evans 1995; Ware 1995; Sharp, Klyashtorin y Goodridge 2001a,b; 2002). Como sucede en los huertos, el crecimiento es el resultado de una compleja combinación de alimentos disponibles, luz y temperatura. El océano, y por consiguiente las plantas que crecen en él, responden a las condiciones meteorológicas locales, como la velocidad del viento, la nubosidad y la luz solar incidente. La producción primaria es sólo la primera de las varias etapas por las que pasa la transformación de los nutrientes y el dióxido de carbono en los elementos constitutivos de células vivas.

Para facilitar la comprensión de la dinámica a escala ecológica y regional, seguiremos centrándonos en el COADS, destacando los períodos en que la transición es más evidente en los datos disponibles, por ejemplo sobre las pesquerías de sardina del Pacífico o del África noroccidental. La velocidad del viento está directamente relacionada con la energía térmica (temperatura) y con la dinámica del ciclo hidrológico mundial que se deriva de ella. Existen muchas mediciones indirectas de la situación climática en las diversas regiones. Describiremos algunos análisis basados en diferentes índices relativos a la atmósfera y el viento. Entre los resultados de la dinámica clima-océano-atmósfera-biosfera cabe citar los cambios observados en la velocidad de rotación de la Tierra o longitud negativa del día (-LOD). El examen que se ofrece a continuación tiene por objeto promover el conocimiento general de estos procesos jerarquizados, de sus mediciones indirectas y de las diversas escalas temporales y espaciales que es necesario considerar para adoptar las decisiones más acertadas.

3.1 Cambios de productividad a largo plazo

Los estudiosos de la pesca del siglo XX han ofrecido abundantes ejemplos y documentación que demuestran que la dinámica de las pesquerías incluye muchos otros factores además de los peces y los pescadores (véanse los análisis de Hjort (1914, 1926), Revelle (nota de 1947 sobre John Isaacs, citada in Scheiber 1990), Bakun et al. (1982), Bakun (1996), Sharp y Csirke (1983), Csirke y Sharp (1983), Glantz (1992), Sharp (1997), Boehlert y Schumacher (1997), entre muchos otros). La tesis de todos ellos es que los océanos, y por consiguiente las pesquerías, están relacionados con procesos dinámicos y fuerzas remotas a una escala más amplia. Estas fuerzas y procesos combinados tienden a descender de nivel hasta que alcanzan la importantísima escala local en la que tienen lugar los procesos fundamentales del ciclo biológico de los peces. Para responder a las preguntas relacionadas con las pesquerías, se han realizado mediciones locales y regionales bastante directas de una variedad de factores tales como la velocidad del viento, las corrientes ascendentes y descendentes, la producción primaria y las interacciones entre especies. Esta disciplina se ha desarrollado lentamente y con total independencia de la limnología. Está basada en estudios de laboratorio y de campo sobre las primeras fases de la historia de los peces marinos (véase la reseña en Sharp 1981a, 2000). La ecología de los sistemas ha llegado finalmente al ámbito pragmático de la ordenación pesquera.

Casi todas las especies oceánicas prosperan cuando la temperatura se sitúa en la parte intermedia de su intervalo de tolerancias (véase la Figura 14, en la que los ecoestratos más comunes se representan mediante diferentes colores). Para casi todas las especies locales, el estrés térmico aumenta a medida que se alcanzan o superan las temperaturas extremas de frío o calor (Sharp 1998). La producción primaria está impulsada por los procesos estacionales, modulados por el viento y el nivel de luz, y a menudo es más activa en los puntos de contacto de esos «compartimentos». Las especies con tolerancias más amplias suelen tener características fisiológicas y anatómicas peculiares y la evolución de muchas de ellas les ha llevado a alcanzar grandes dimensiones en la edad adulta y a realizar grandes migraciones. Realmente no se puede generalizar en cuanto al lugar de la cadena alimentaria en que hay más probabilidades de encontrar esas especies, ya que la mayoría de los peces comienzan siendo de pequeño tamaño y ocupando los niveles más bajos de la cadena trófica, y van ascendiendo progresivamente en ésta. Otros, como los misticetos o ballenas de barbas, los tiburones ballena y las mantas rayas, nunca superan la necesidad de filtrar los organismos planctónicos que constituyen su alimento. Estas especies prosperan dentro de unos límites, aunque las tortugas marinas se alimentan sobre todo de medusas que contienen un 90 por ciento de agua, lo que parece imposible.

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Figura 14 Aquí se ofrecen proyecciones estacionales para las zonas climáticas de los océanos de todo el mundo en mayo y noviembre, meses en que las señales estacionales son más marcadas. Las zonas de transición entre las temperaturas climatológicas a 30 metros de profundidad, es decir, donde los gradientes térmicos son más pronunciados, forman los compartimentos naturales de las ecotemperaturas o ecotomos. Los límites de las temperaturas dentro de los cuales han evolucionado los diversos ecosistemas oceánicos son >26ºC; 23ºC; 20ºC; 14ºC; 9ºC; 5ºC; y 2ºC. A 90 metros de profundidad, las limitaciones de la producción primaria relacionadas con la luz y la temperatura son mayores que las que impone la temperatura de la superficie del mar por sí sola. La productividad estacional general de cada ecotomo responde a unas interacciones dinámicas de orden físico y ecológico.

La cadena de predadores-presas, conocida como cadena alimentaria, comienza después de estas transformaciones químicas iniciales inducidas por la luz, y transmite energía y materia a lo largo de la pirámide trófica, y desde ésta al ecosistema más amplio. En todos los ecosistemas acuáticos, la producción primaria es estacional, ya que los vientos, los niveles de luz y los nutrientes necesarios varían con el tiempo en función de las condiciones meteorológicas y el clima. Aquí encontramos las primera conexiones con la variabilidad biológica. Los resultados de los estudios sobre los paleoclimas, los paleosedimentos y el clima indican claramente que el cambio climático y las respuestas ecológicas de los océanos siguen unos patrones mundiales. Por ejemplo, estudios de sedimentos anóxicos no alterados, procedentes de la cuenca de Santa Bárbara, frente a las costas de Los Ángeles, proporcionaron una secuencia dinámica de los cambios en la abundancia de sardinas, anchoas y otros peces durante cerca de dos mil años (véanse Soutar e Isaacs 1974, Baumgartner et al. 1989, Sharp 1992b) que obviamente no estuvieron inducidos por las respectivas pesquerías, ya que ninguna de ellas existía antes de finales del siglo XIX.

Como la mayoría de los datos procedentes de mediciones instrumentales abarca desde 1950 o una fecha posterior hasta el presente, es fácil que los análisis y gráficos realizados para presentar las tendencias observadas en estas series breves muy a menudo estén fuera de contexto o induzcan a error en cuanto a los patrones climáticos futuros. La clave para comprender las relaciones entre las observaciones realizadas a una escala temporal muy amplia y los conjuntos de datos relativos a períodos más breves utilizados por los entusiastas del calentamiento mundial consiste en comparar la variabilidad relativa de las secuencias más largas y más cortas, tomando como base una escala uniforme. Es importante tener presente que el período de los últimos 50 años, para el que existen numerosos datos climáticos, se caracteriza por su falta de dinámica y su poca variación en comparación con los datos relativos a un siglo o a un período más largo. A pesar de los cambios en el balance energético de la Tierra a más largo plazo los patrones climáticos estacionales parecen ser bastante estables, si bien hay pruebas evidentes de que éstos pueden cambiar de un extremo a otro en un período muy corto (es decir, algunos decenios: véanse Shen et al. 1992; Southward, Butler y Pennycuick 1975; Southward, Balch y Mattock 1988; Allen y Anderson 1993). Estas variaciones son los denominados cambios climáticos. El clima es el patrón estacional medio previsible a largo plazo, mientras que las

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condiciones meteorológicas son los fenómenos estacionales más variables que pueden observarse. Los continuos fracasos de los modelos de ordenación de los recursos se han producido por no haber tenido en cuenta estas dinámicas y los contextos de sus pesquerías (por ejemplo, los de Gulland 1983 y Hilborn y Walters 1992, examinados en Sharp 2000).

3.2 Comportamiento de determinados ecosistemas oceánicos

1. Los sistemas tropicales constituyen uno de los mejores ejemplos de beneficiarios generales de la intensificación de los procesos o cambios climáticos, porque sus límites se expanden o se contraen en función de éstos, pero las zonas interiores cercanas al ecuador sufren pocas variaciones que constituyan una amenaza para una determinada dinámica ecológica. Los enormes sistemas de arrecifes y plataformas tropicales se definen mucho mejor por su capacidad de hacer frente a cambios rápidos. Conviene recordar que incluso el sistema de la Gran Barrera de Arrecifes es un fenómeno relativamente reciente del calentamiento mundial que se ha producido desde la última epoca glacial, hace sólo 18.000 años. La subida del nivel del mar en unos 130 metros no ha sido un obstáculo, sino que más bien ha creado un nuevo substrato que ha permitido a este gran sistema ampliar su variedad ecológica.

a) Las islas y los montes submarinos con actividad volcánica presentan unas turbulencias denominadas columnas de Taylor que proporcionan a las especies oceánicas regionales una combinación de columnas de agua y nutrientes que, a su vez, crea las condiciones para una producción constante o en ocasiones estacional. Dentro de estas columnas y en torno a ellas hay una asombrosa cantidad de especies que interactúan y proliferan. Según su ubicación y su zona climática, los arrecifes dan cobijo a un número increíble de especies; algunos de los mayores organismos sésiles, como la almeja gigante Tridacna, alcanzan enormes dimensiones y son muy longevos, mientras que otros viven menos tiempo y tienen una existencia más agitada, porque deben luchar por avanzar en la jerarquía de tamaños y abandonar un nicho o «refugio» para pasar al siguiente, a medida que quedan expuestos a la depredación de arriba abajo (Polovina 1984a,b).

b) Las especies oceánicas migratorias, como las lampugas y escómbridos, tienen también una tasa de crecimiento asombrosa y un apetito voraz que les mantiene en movimiento continuo a lo largo de su vida, buscando presas cada vez mayores (Abbes y Bard 1999, Bertrand y Josse 1999). Las corrientes, los vientos estacionales y las tormentas ocasionales afectan sin duda al reclutamiento local de la mayoría de los peces de islas y arrecifes, pero casi todas las especies tienden a quedarse donde están cuando llegan a la edad adulta. Los ejemplares jóvenes, que viven en la superficie o cerca de ésta, donde se mueven al compás de los vientos, son transportados desde el hábitat en que se criaron para acabar siendo devorados o encontrando un «hueco» que rellenar. Es probable que las tasas de mortalidad de todas las especies que viven en los arrecifes sean extraordinariamente altas. Pero tal vez sea preferible plantear así el problema: las tasas de supervivencia son irregulares y, en el mejor de los casos, muy bajas.

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Figura 15 Las trombas de agua y los estratocúmulos se caracterizan por células de convección profunda muy activas procedentes de la superficie del océano. La energía de éste, en forma de vapor de agua, se transfiere a la atmósfera, desde donde es transportada hacia abajo y hacia los polos.

c) La convección profunda (Figura 15) que se observa en los océanos ecuatoriales cálidos y en la zona de convergencia intertropical (ZCIT) difiere, desde el punto de vista conceptual, del forzamiento provocado por el viento de superficie que induce la pérdida de calor, predominantemente por evaporación, en latitudes más altas, y los posteriores cambios de energía en las capas superiores del océano. La nubosidad es la principal fuerza motriz de la retención de calor en las latitudes más altas, mientras que en las zonas cercanas al ecuador predominan la dinámica de las capas marinas, la capacidad superior de evaporación del agua y una inversión nocturna y un secuestro de la carga de calor del océano tropical bastante rápidos (especialmente cuando las temperaturas de la superficie del mar son superiores a 27,5ºC). Esto significa que, bajo la capa de nubes nocturna, aumenta la profundidad del océano tropical y crece su hábitat. Los depredadores de los océanos tropicales, como los atunes, las agujas y los mamíferos marinos, sacan diversas ventajas de las zonas de transición sumamente móviles en las que los gradientes de temperatura establecen los límites de los ecotomos. Esos gradientes inducen a su vez concentraciones de nutrientes, un aumento de la producción primaria y de las especies planctónicas, y agregaciones de depredadores, grandes y pequeños. También generan diferencias en la presión superficial y por consiguiente en los vientos que afectan a la convergencia y la divergencia, que son ambas fuerzas importantes en la interacción ecológica, y a la producción y vulnerabilidad de las pesquerías.

Durante los episodios cálidos del ENSO, la ZCIT se orienta hacia el ecuador, es decir, dura más en el sur de América central y el norte de África, y provoca grandes cambios en los patrones hidrológicos y en el régimen de precipitaciones en tierra, así como variaciones en la ubicación estacional de las características oceánicas. Esta dinámica de las condiciones meteorológicas ofrece un conjunto de nuevas oportunidades. Fenómenos climáticos como los episodios cálido y frío del ENSO promueven diferentes niveles de productividad. Los episodios cálidos y la escorrentía de agua dulce originan a menudo espectaculares proliferaciones de algas que en ocasiones provocan anoxia o efectos tóxicos y una mortandad posterior de peces como resultado de la cual hay una rápida transmisión de energía a las formas tróficas inferiores. Esto da lugar, en cierta medida, a una reutilización dirigida de los nutrientes que no pasa por la ruta de la depredación de arriba abajo. Las islas donde hay guano son especialmente importantes para la producción local. Los invertebrados bénticos e insulares pueden beneficiarse en ellas de aumentos esporádicos de los recursos alimentarios que les ayudan a alcanzar un volumen de población alto gracias a una mayor reproducción y a una dispersión excepcional relacionada con las corrientes. Las corrientes irregulares pueden favorecer el establecimiento en hábitat dispersos o depauperados de colonias que tal vez no atraigan lo suficientemente a los depredadores para alejarlos de zonas costeras e insulares más densamente pobladas, permitiendo de ese modo una futura repoblación a pesar de la anoxia, las toxinas o la proliferación de depredadores.

2A. Ecosistemas subtropicales de transición. Se trata de sistemas de pesquerías bien documentados. La brusca disminución de la sardina de California en el período de 1940-50, y más tarde de la anchoveta peruana a comienzos del decenio de 1970 dieron lugar a una intensificación de los estudios sobre las corrientes del margen oriental (véanse las reseñas de Schwartzlose et al. 1999, Sharp 2000). A lo largo de este siglo, las enseñanzas de los estudios sobre las pesquerías regionales se extrapolaron a todo el mundo y se aplicaron por analogía a muchas especies tanto costeras como de alta mar. La fuerte reducción del bacalao y otras importantes pesquerías en el Atlántico noroccidental en el decenio de 1980 provocaron un nuevo cambio de orientación, cuando el público acabó por comprender que la ordenación de los recursos vivos requiere algo más que unos buenos conocimientos científicos. La formulación de políticas es al menos tan importante como las estadísticas sobre capturas o unos métodos de estudio de las pesquerías mal concebidos. Unos programas excesivamente ambiciosos de desarrollo de la flota parecen ser el denominador común de las crisis actuales, al haber impulsado los gobiernos de los países y los programas de ayuda exterior un aumento de las capturas a pesar de las evidentes señales biológicas y económicas de que se han alcanzado o superado los límites.

a) Las corrientes de California y Humboldt comparten una variedad asombrosa de especies y una periodicidad cíclica de su distribución y abundancia, pero se diferencian enormemente en su producción potencial. Durante el período de 1930-40, las capturas máximas de sardina en aguas de California variaron entre 500.000 y 700.000 toneladas al año, mientras que las de anchoa alcanzaron su volumen

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máximo a comienzos del decenio de 1980 con unas 300.000 toneladas. El nivel de la pesquería de sardinas de California se mantuvo bajo, mientras que la del Golfo de California empezó a crecer hacia 1980 y alcanzó su punto culminante, con algo más de 250.000 toneladas, en 1988, aunque en 1996-97 aumentó de nuevo a unas 200.000 toneladas. Las capturas de sardinas realizadas desde 1960 por las flotas de la Isla Cedros y de la Bahía Magdalena en las costas occidentales de la Baja California han ascendido a un total de 10.000 a 35.000 toneladas. El total de las capturas de sardinas de California, que ahora se extienden desde la Baja California hasta la Columbia Británica, se han estabilizado en unas 360.000 toneladas.

b) En las tres regiones productoras de sardinas y anchoas situadas frente a las costas del norte del Perú, del sur del Perú y el norte de Chile y del centro de Chile, a comienzos de 1970 las capturas alcanzaron un volumen máximo de 12 millones de anchoas (procedentes en su mayor parte del norte del Perú), pero a partir de entonces descendieron considerablemente. Los desembarques de sardinas sudamericanas, que eran casi nulos, empezaron a aumentar hacia 1976 y legaron a su punto culminante hacia 1976, después de que esta especie hubiera colonizado de nuevo las tres regiones, hasta alcanzar los 12 millones de toneladas en 1984-85. Actualmente las capturas ascienden en total a algo más de 400.000 toneladas. Mientras tanto, los desembarques de anchoveta sudamericana han sido de unos 8 millones de toneladas al año, salvo en 1988, en que un fenómeno de El Niño muy acusado hizo que los desembarques descendieran a menos de 1,7 millones de toneladas.

c) El jurel, que coexiste en la región costera con estas otras dos especies pelágicas, de las que se alimenta, parece haber experimentado un auge similar en un período ligeramente más amplio. Esta especie se extiende desde las zonas de alimentación del litoral, junto a la zona de convergencia del viento del oeste procedente del centro de Chile, hasta Nueva Zelandia y el mar de Tasmania. Las primeras muestras de museo están fechadas en Nueva Zelandia en 1946. La proliferación más reciente, seguida de una ampliación de su distribución geográfica y más tarde de una fuerte reducción, tuvo lugar desde mediados del decenio de 1980 hasta 1995, año en que se notificaron unas capturas de cerca de 5 millones de toneladas.

d) Las pesquerías de Sudáfrica y Namibia muestran patrones de proliferación y brusca disminución similares a las del Japón y Sudamérica, con dos centros de producción primaria situados uno en la región del Cabo y el otro al norte de la Bahía de Walvis. Ambas son regiones con una fuerte corriente ascendente costera, aunque la región del Cabo está más directamente sometida a la influencia de la dinámica del ENSO del Océano Índico. El transporte directo hacia el sur de agua cálida de las capas superficiales desde Indonesia a Sudáfrica, como consecuencia de los episodios cálidos del ENSO, da lugar a períodos prolongados de calentamiento y enfriamiento de las aguas litorales que crean oportunidades muy diferentes para las dos especies pelágicas dominantes y sus depredadores.

e) Fréon (1984) y Belvèze y Erzini (1983) estudiaron las relaciones entre las corrientes ascendentes (velocidad y dirección del viento) y los cambios en las capturas de sardinas en las aguas del África occidental durante el mismo período examinado por Gray y Scheaffer (1991) en la Figura 16, y describieron la relación entre los procesos de transición de 1969-1971 y las variaciones en la producción de las pesquerías de la región. Esos resultados, al igual que los de otros sistemas de corrientes del margen oriental, no sorprenderían actualmente a nadie. De hecho, casi todas las demás pesquerías experimentan variaciones similares en su régimen, como veremos más adelante.

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Figura 16 Esta figura da una idea de las variaciones observadas a finales del decenio de 1960 en el clima regional del Sahel, al este del sistema de pesquerías de la corriente ascendente del litoral de Marruecos, sobre la base de estudios de Gray y Scheaffer (1991).

2B. Márgenes occidentales - Las corrientes del Golfo, del Brasil y de Kuroshivo tienen muy poco en común, ya sea en cuanto a la variedad de especies o a los niveles de productividad. Las costas de la Bahía del Atlántico Sur y del Golfo de México proporcionan a Norteamérica una de sus mayores pesquerías de lacha. Las diversas especies depredadoras (atunes, agujas, lubinas estriadas, etc.) que constituyen el grueso de las pesquerías de la región son estacionales, y responden a los ciclos anuales de producción inducidos por las corrientes ascendentes del litoral. La corriente del Brasil está muy cercana a la costa, lo que ocasiona un ambiente mucho más cálido y tropical al ser la influencia del agua dulce que vierten el Amazonas y otros ríos mucho mayor que la observada en las otras dos regiones. La sardinela del Brasil es la única especie equivalente; sus capturas, que son mucho menos variables, tienden a oscilar entre 100.000 y 200.000 toneladas al año.

a) El Pacífico noroccidental linda con la denominada «piscina caliente» y responde a esa dinámica, mientras que el mar del Japón está también directamente influenciado por la corriente fría de Oyashu, que proviene de la región polar y tiene su propio ritmo a escala decenal. El ciclo de la sardina, que ha sido bien descrito, muestra el mismo patrón que la anchoa en lo que concierne a la abundancia regional. La sardina parece beneficiarse de una influencia del sur más firme, que hace que las temperaturas se eleven en el mar del Japón y a lo largo de las costas orientales de Corea y el Japón, mientras que las anchoas y el arenque de Hokaido parecen prosperar con una mayor influencia del norte, cuando la corriente de Oyashu es más fuerte y Hohaido y el mar del Jaón están sujetos a la afluencia de aguas más frías procedentes del norte. En 1998 los desembarques de anchoa japonesa ascendieron a más de 2 millones de toneladas, en comparación con el millón de toneladas capturadas por las flotas de China y Taiwán. Los desembarques de sardina japonesa alcanzaron su punto culminante a finales del decenio de 1980 con unos 5,5 millones de toneladas, y descendieron constantemente a partir de entonces hasta situarse en torno a 300.000-500.000 toneladas en los últimos años (véase la Figura 7).

b) Como se ha señalado, la dinámica del mar de Arabia-Somalia depende directamente del monzón, al igual que las diversas pesquerías existentes en esta región extremadamente estacional y productiva. La sardinela abunda en la región, pero sus pesquerías son insignificantes, y las que existen son estacionales, ya que les afecta la anoxia literal debida al excesivo desarrollo de las algas bajo la influencia de los vientos monzónicos. La sardinela se ve abocada a entrar en los estuarios, a emigrar a lugares más propicios o a morir. Sus depredadores se enfrentan con situaciones similares, a las que son incluso más sensibles, por lo que sus migraciones reflejan la dinámica estacional de la región; abandonan las regiones costeras afectadas en busca de condiciones oceánicas más favorables, lo que crea recursos abundantes para las numerosas comunidades insulares de la región.

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3. Zonas templadas y giros oceánicos - Los ecosistemas oceánicos subpolares parecen responder perfectamente a todas las etapas y fases del forzamiento climático. El mar del Norte es otro hábitat excepcional, del que la mayoría de las especies que lo ocupan actualmente estuvieron excluidas durante miles de años en la última época glacial. La recolonización y el desarrollo, en ese entorno relativamente llano, de las numerosas especies que han pasado a ser los recursos pesqueros básicos para la alimentación de muchos y muy diversos grupos culturales constituyen un proceso sumamente interesante. También en este caso, las especies que constituyen los principales recursos pesqueros parecen estar especialmente adaptadas para beneficiarse de los cambios climáticos a corto plazo. Este hecho resulta también muy revelador.

a) Las pesquerías del Atlántico nororiental y del mar del Norte fueron el punto del que partieron las primeras investigaciones en su largo viaje hacia la comprensión de las relaciones entre el clima y las pesquerías. Southward, Butler y Pennycuick (1975) describieron las variaciones observadas en el Canal de la Mancha en la cantidad de huevos de sardina y plancton, es decir en la parte más cercana a la base de la cadena alimentaria, variaciones que están sincronizadas con lo que se ha denominado el «ciclo de Russell» (véase Russell 1973 - Figura 17 de la próxima sección). Cushing y Dickson (1976) examinaron el estado de los conocimientos sobre la respuesta de las pesquerías del Atlántico Norte a las fuerzas climáticas, y llegaron a diversas conclusiones. Por ejemplo, reconocieron que las diferentes regiones estaban «conectadas» por los procesos atmosféricos y que existían diversos «estados» que variaban con arreglo a diferentes escalas temporales.

b) Cushing (1982) se valió del creciente número de recopilaciones disponibles para avanzar en la integración de los conjuntos de información procedentes de diversos lugares del mundo. Especialmente valiosas fueron sus interpretaciones de los desplazamientos de los animales hacia el norte durante el período cálido comprendido entre el decenio de 1920 y el de 1940. Identificó diversos patrones de transporte de las distintas especies en función de los cambios en la dirección del viento de superficie y de la intensificación de las corrientes, y mostró que las especies oceánicas respondieron claramente a la expansión de sus hábitat más cálidos hacia latitudes más altas. Un análisis del capítulo 5 de su obra y de los cuadros correspondientes constituye una buena base para pronosticar el comportamiento de los peces como respuesta al calentamiento en determinadas regiones. Ahora sabemos que las observaciones de esta índole son inestimables.

c) Más recientemente, Alheit y Hagen (1997) describieron la relación de las pesquerías europeas de arenques y sardinas con las condiciones meteorológicas invernales y la influencia de la oscilación del Atlántico Norte (NAO). La historia de las pesquerías de arenque de la región de Bohuslan, que une el mar Báltico con el mar del Norte, ofrece una serie de enseñanzas que es imprescindible conocer. La Figura 6 muestra los períodos aproximados de la aparición y desaparición del arenque del Báltico. Alheit y Hagen indican diversos períodos de inviernos rigurosos - caracterizados por la afluencia de aguas dulces y la posterior inversión y anoxia en la región del mar Báltico - que obligaron a esos peces a ir en busca de medios marinos más favorables a través de la región de Bohuslan, donde hay profundos fiordos. Hubo períodos de un decenio de duración en que los arenques se encontraban en aguas litorales, donde eran capturados con artes de playa y redes fijas, y otros en que era imposible capturarlos cerca de las costas. Esta situación cambió cuando se adoptó la red de cerco y los pescadores consiguieron más movilidad.

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Figura 17 Los datos que aquí se ofrecen, tomados de Southward (1974a,b) y de Southward, Butler y Pennycuick (1975), muestran una variación bipolar (ciclo de Russell) en la fauna del Canal de la Mancha que comenzó hacia 1938 y se invirtió a finales del decenio de 1960.

La sardina europea prefiere un hábitat más cálido que el de los arenques, y se han observado periodos de abundancia de esta especie que se alternan con las pesquerías del arenque de Bohuslan. Las pesquerías de arenque de Noruega, que desova en primavera, siguen un patrón similar al de la sardina. Las oscilaciones parecen estar vinculadas al rigor de los inviernos, forzado por una NAO baja como respuesta a unas bajas presiones al nivel del mar frente a las costas de Islandia que permiten la entrada de masas de aire frío procedentes de Siberia. Esa NAO baja se alterna con una NAO alta que favorece la afluencia de vientos del oeste, los cuales impiden el paso de las masas de aire siberianas y traen aire más cálido del Atlántico Norte.

Esos dos estados de la NAO tienen consecuencias en cierto modo opuestas en el Atlántico noroccidental, ya que la NAO alta atrae masas de aire frío procedentes de la región de Alaska-Groenlandia que fuerzan la corriente del Labrador y potencian sus efectos de enfriamiento y subsidencia, dando lugar probablemente a los ciclos del bacalao y el arenque en la región del Canadá y los Estados Unidos. Fuerzas similares actúan en el mar del Japón, donde el arenque va y viene desde las costas de Corea del Norte, alternándose con los períodos de la sardina anteriormente descritos. Estas dinámicas se describen detalladamente en Kawasaki et al. (1991).

d) El concepto de giros oceánicos ha sido desestimado por muchos estudiosos de las pesquerías, debido a que la oceanografía biológica ha descrito esas regiones como desiertos oceánicos por la escasa producción primaria que se ha observado en ellas. Sin embargo, un examen de las series cronológicas sobre la pesca con palangre (Fonteneau 1997, reseñado en Sharp 2001) muestra una situación muy diferente. La pregunta que se plantea es la siguiente: «Si estos giros son tan poco productivos, ¿por qué hay tantos cientos de miles de toneladas de peces y mamíferos marinos depredadores que desovan, se alimentan y prosperan en ellos?» Por supuesto, los buenos resultados de la pesca se deben en gran parte al forzamiento estacional y a la consiguiente disponibilidad de las diversas especies que caen en sus redes (véanse Hela y Laevastu 1971; Sharp1976, 1978; Marsac y Hallier 1991; Abbes y Bard 1999). La mayoría de estos peces y sus presas viven en las profundidades del océano.

4. Las especies polares o de las profundidades del océano son el grupo de especies de peces que peor se conocen. Es difícil tener acceso todo el año a los peces de altitudes muy altas; hasta el desarrollo relativamente reciente de la Antártida, su pesca se realizaba esencialmente con fines de subsistencia. Los peces que viven en las profundidades del océano también son poco conocidos. La longevidad de algunas de esas especies tiene tintes casi mitológicos, al haberse estimado que algunas de ellas viven más de 200 años. Sin embargo, se sabe que muchas otras especies de aguas profundas,

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en particular los moluscos decápodos, tienen un ciclo biológico anual o relativamente limitado. Es muy difícil evaluar el éxito del reclutamiento anual del grupo de especies árticas y de aguas profundas, ya que las clases anuales tienden a confundirse, y se plantea además la compleja cuestión de calcular la edad de los individuos (Gauldie et al.1991; Gauldie y Sharp 2001).

Es obvio que los habitantes de latitudes muy altas y océanos muy profundos son los que menos han de preocuparse por las posibles épocas de enfriamiento climático. Sin embargo, podrían afectarles las épocas de fuerte calentamiento, por la simple razón de que muchos depredadores, reaccionando igualmente a los efectos de concentración debidos a la expansión de las zonas climáticas más cálidas, invadirían su hábitat más reducido. El resultado sería un acortamiento de las distancias, y por consiguiente unos gradientes más pronunciados entre los diversos compartimentos ecológicos del océano, definidos por los intervalos de temperatura dentro de los gradientes. La mayoría de los peces de aguas profundas simplemente están fueran del alcance de las pesquerías comerciales debido a su carácter relativamente difuso. Una de las pesquerías más productivas del mundo es la de abadejo de Alaska, que produce unos 4 millones de toneladas al año. Teniendo en cuenta que la especie es omnívora y fundamentalmente caníbal, no parece probable que su relativa abundancia cambie mucho, salvo por una excesiva orientación a los grupos de alevines, si éstos se concentraran como consecuencia del conjunto de presiones ecológicas y fisiológicas antes descritas.

Hay algunas preguntas a las que es necesario responder, especialmente sobre la aparente sincronía de muchos de los cambios de régimen observados a escala hemisférica o de cuencas oceánicas. Lo que hemos de hacer ahora es examinar detenidamente el forzamiento polar.

3.3 Simultaneidad frente a transiciones sistemáticas

En la obra de Leroux (1998) titulada Dynamic Analysis of Weather and Climate se indican las conexiones más probables con los episodios de enfriamiento polar, puestos de manifiesto en lo que Leroux denomina anticiclones polares móviles, que define como «enormes discos de aire denso que son los principales responsables de las variaciones en la presión, la velocidad y dirección de los vientos, la temperatura, la humedad, la nubosidad y las lluvias.» Esos anticiclones son el resultado de la pérdida de calor polar, que enfría el aire, causa subsidencia y crea un aire frío denso que se desplaza hacia el este y hacia el Ecuador, en interacción con la tierra y los océanos (según se describió anteriormente en los casos de la sardina y el arenque europeos). Estas masas de aire frío denso se cargan de calor superficial y de humedad y continúan su viaje hacia latitudes más cálidas. Cuando reúnen suficiente energía, pueden establecer con el tiempo una interacción con la atmósfera tropical húmeda y sumamente activa, que es a su vez la consecuencia de la convección profunda que existe a lo largo de la zona de convergencia intertropical y la piscina caliente en el Océano Pacífico occidental y el Océano Índico oriental. El resultado final de estos procesos generados por la convección profunda es la transferencia de calor ecuatorial a los polos. Leroux (1998) enumera las razones por las que es necesario prestar la máxima atención a las capas inferiores de la troposfera, en particular las que están en contacto con nuestro planeta, al explicar la dinámica local de las condiciones meteorológicas y el forzamiento oceánico:

«son las más densas, al estar la mitad de la atmósfera contenida en los primeros 5.500 metros ...;

contienen casi todo el vapor de agua que interviene en la lluvia y el suministro de energía, así como los gases de efecto invernadero que incluyen vapor de agua, siendo el efecto de invernadero imperceptible por encima de los 5.000 metros;

paradójicamente, la principal fuente de calor no es el Sol, sino la superficie de la Tierra, que calienta la atmósfera, interacciones que se derivan de las diferencias en los sustratos, los gradientes térmicos, las depresiones térmicas profundas y la enorme circulación horizontal;

entre los factores geográficos, el relieve orográfico, conjuntamente con la distribución de los océanos y los continentes, actúa sobre la temperatura de la superficie y es un poderoso factor aerológico, que determina la trayectoria de un gran número de intercambios meridionales.»

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Leroux expone diversos argumentos que demuestranla importancia de los anticiclones polares móviles. Además formula la hipótesis de que éstos regulan las perpetuas variaciones de las condiciones meteorológicas y la variabilidad climática a todas las escalas temporales. En último extremo, todo ello está relacionado también con la velocidad de rotación de la Tierra a largo plazo, es decir con las variaciones de la longitud negativa del día, ya que todas las interacciones tienen que ver con el vapor de agua que se desplaza de la superficie de la Tierra a la atmósfera y con los diversos intercambios de energía debidos a los movimientos contrarios de las capas inferiores de la atmósfera y el sistema de tierras y océanos, que se examinarán detenidamente más adelante.

Las consecuencias ecológicas son múltiples, desde las inundaciones, sequías y nubosidad estacionales que modifican la productividad de la tierra, hasta las corrientes ascendentes oceánicas inducidas por la velocidad y dirección del viento, los niveles de luz modificados por las nubes y sus repercusiones ecológicas a través de los ecosistemas acuáticos. Al final de todos estos procesos está el hombre, con su creciente variedad de tecnologías y unas masas cada vez más hambrientas que tratan de hacer frente a todas las variaciones. Esta es la base de la mayoría de las interacciones ecológicas de la humanidad y el motivo de los temores acerca de los numerosos procesos de la Tierra que no podemos controlar, frente a los que claramente ya hemos modificado.

Si reflexionamos sobre nuestras interpretaciones convergentes, observamos que los argumentos de Leroux se ajustan a muchas de nuestras propias experiencias e interpretaciones de los orígenes del forzamiento, especialmente el que se manifiesta en la dinámica de los océanos y las respuestas consiguientes de los ecosistemas a todas las escalas temporales.

Esta convergencia gira en torno a varios «hechos»:

1. Las regiones polares arrojan siempre un saldo de radiación negativo, por lo que generan subsidencia a través del enfriamiento basal que producen esos anticiclones polares móviles, los cuales derivan posteriormente hacia el Ecuador y hacia el este, impelidos por la energía de la rotación de la Tierra, por la vía que ofrece menos resistencia, es decir a través de los hielos y océanos polares, o a través de las llanuras, hasta llegar a los continentes. En la Antártida, los anticiclones polares móviles circulan por el Océano Austral en dirección al noreste hasta que tropiezan con un margen continental que siguen hacia el norte y luego hacia el oeste, formando los alisios australes, y contribuyendo también en el Océano Índico a los monzones estacionales que atraviesan el ecuador.

2. Al ser las masas de tierra más numerosas y extensas en el hemisferio norte, los modos de circulación de los anticiclones polares móviles son más diversos y en sus trayectorias terrestres influyen enormemente las condiciones meteorológicas estacionales. Estos anticiclones no sólo dan lugar a los alisios sino también a los patrones de frecuencia de las tormentas asociadas con sus diversas trayectorias. Cada una de las regiones del hemisferio norte ha asignado diferentes nombres a las interacciones estacionalmente intensas de los anticiclones polares móviles con el relieve del terreno, a saber, el efecto Venturi, el paso de los Balcanes que da origen a los vientos etesios (a nivel subregional, llamados también meltemi, vardar, struma o buria) (Leroux 1998), y, en el oeste de Norteamérica, los vientos de Santana en California o los llamados vientos Chinook en la vertiente oriental de las Montañas Rocosas.

3. Cuando los anticiclones polares móviles procedentes de los desiertos de Siberia y Gobi convergen con los procedentes del mar de Bering, se refuerzan y atraviesan el Pacífico Norte en dirección sudeste hasta que son desviados hacia el sur por las Montañas Rocosas. Otros vientos que se forman al norte y al este de las Rocosas atraviesan las llanuras norteamericanas hacia el sudeste provocando fenómenos extremos como las tres «heladas» invernales registradas entre 1983 y 1988 que diezmaron los cultivos de cítricos de Florida. Hacía más de 40 años que no sucedía un fenómeno similar en la región.

4. La fuerza y la frecuencia de los anticiclones polares móviles varían, de manera que su convergencia crea una gran variedad de patrones y tiene muy diversas consecuencias, aparte de reforzar o no los alisios regionales «previstos». Los vientos alisios ecuatoriales están dominados por corrientes superficiales en dirección este que provocan la disminución de las temperaturas de la superficie de los océanos Atlántico y Pacífico ecuatoriales en sus regiones orientales y un aumento, inducido por la presión, de las aguas superficiales cálidas y poco salinas del Pacífico occidental, cuando la humedad que se evapora es transportada de este a oeste y se producen precipitaciones. Estos efectos, combinados con los de la rotación de la Tierra hacia el este, los

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márgenes de las tierras de Asia y Australia y el zócalo poco profundo del Archipiélago Indonesio hacen que aumente el nivel del mar.

Al relajarse los alisios ecuatoriales del Pacífico, se liberan las ondas de gravedad (o de Kelvin) que en opinión de muchos caracterizan a los episodios cálidos del ENSO. Este fenómeno va acompañado de un movimiento hacia el este de la temperatura de la superficie del mar, complejo resultado del desplazamiento de las ondas de gravedad de las aguas superficiales de la piscina caliente (aunque son sobre todo las aguas subsuperficiales cálidas las que son transportadas hacia el este). La intensificación interactiva de la convección profunda procedente del margen oriental en expansión de la piscina caliente se produce cuando los procesos entrañan tanto calor ecuatorial como humedad. Al ser transportadas las nubes y la humedad resultantes hacia el este y hacia los polos, atrapan más calor en las capas superiores del océano, debajo de las nubes que avanzan, recreando de este modo la secuencia de sus orígenes.

Los fenómenos relacionados con el ENSO han sido objeto de multitud de investigaciones en el último decenio, a partir de El Niño de 1982-83. A pesar de los programas de observación intensiva, desde satélites o in situ, quedan varias cuestiones sin resolver en cuanto al mecanismo o mecanismos de activación de la relajación de los alisios ecuatoriales que dan lugar a la liberación de la energía superficial almacenada en el Pacífico occidental (White et al. 1997; White, Chen y Peterson 1998). Análogamente, aunque en sentido inverso, el Océano Índico almacena calor en sus extremos orientales adyacentes a la piscina caliente del Archipiélago Indonesio, donde sólo unas pocas brechas importantes permiten el flujo de las aguas superficiales de temperatura elevada procedentes de la piscina caliente del Pacífico. LeBlanc y Marsac (1999) ofrecen una valiosa descripción del comportamiento interrelacionado de las partes occidental y oriental del Océano Índico, así como de su relación con la dinámica de la piscina caliente del Pacífico.

La tesis de Leroux induce a examinar la verdadera naturaleza de las fuentes de variación, a todas las escalas temporales, de los alisios ecuatoriales. De ese examen se desprende una respuesta satisfactoria a la cuestión del mecanismo de activación de los episodios cálidos del ENSO. Al parecer, un cambio relativamente pequeño en la intensidad y la frecuencia de los anticiclones polares móviles tiende a aumentar o reducir los alisios ecuatoriales. Es evidente que su cese - o una acusada disminución de su intnensidad, y por lo tanto de su alcance -, debido quizá a una pérdida menor de calor en los polos, podría reducir, o reduciría de hecho, los alisios ecuatoriales, al tiempo que podría aumentar los alisios de latitudes más altas. Estos fenómenos parecen apuntar a unos mecanismos directos que explicarían la activación bastante estacional de los episodios cálidos del ENSO. Teniendo presente lo que ya se sabe sobre las pesquerías en las zonas templadas del hemisferio norte, y su forzamiento, la dinámica de los anticiclones polares móviles sugiere también las razones por las que podrían producirse cambios transcendentales en la frecuencia y la intensidad de los procesos del ENSO.

El enfriamiento invernal es muy riguroso en el hemisferio sur, con frecuentes e intensos anticiclones polares móviles que atraviesan libremente el océano Austral en dirección al ecuador. Su frecuencia e intensidad sólo disminuyen ligeramente durante el verano, debido a los patrones de insolación de la región y a la dinámica de la nubosidad. Los anticiclones polares móviles del hemisferio norte que atraviesan Asia, el Atlántico norte, Norteamérica y los océanos cambian en forma dinámica de frecuencia e intensidad en función de la nubosidad en las regiones polares y de los climas prehistóricos a corto plazo de las grandes masas continentales sobre las que viajan. Para poder influir en los procesos a latitudes más bajas, es necesario que primero sean potenciados por la energía de la tierra, por la de las capas superficiales del océano, o por ambas. Los meses cálidos y secos del verano tienden a reforzar la transferencia al sur de energía de los anticiclones polares móviles a través de las grandes extensiones de Asia y Norteamérica. Cuando un anticiclón polar móvil cargado de energía tropieza con masas de aire ecuatoriales húmedas que se desplazan hacia el este y hacia los polos, las refuerzan y potencian aún más su movimiento hacia los polos, desplazando en esa dirección el calor latente que contienen. De ese modo, la interacción de los dos fenómenos facilita las transferencias de energía que son necesarias para equilibrar los gradientes de calor de la superficie de la Tierra. Todos estos procesos están comprendidos, naturalmente, en las respectivas dinámicas físicas superficiales y subsuperficiales más amplias de los océanos (Broecker 1991, 1997) y en los procesos inducidos por el clima a más largo plazo.

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En resumen, parece predominar una situación en la que la intensidad de la subsidencia en ambos polos, o en uno de ellos, facilita el equilibrio termodinámico de los gradientes térmicos del ecuador a ambos polos, o a uno de ellos. Además, las trayectorias de los anticiclones polares móviles intensos contribuyen al transporte atmosférico del calor ecuatorial, tanto sensible como latente, hacia los polos (y también hacia el este en el Pacífico y el Atlántico y hacia el oeste en el Océano Índico; véanse los sitios Web sobre la piscina caliente y otras fuentes ecuatoriales). La energía ecuatorial disponible está en función de la convección profunda, por encima de una temperaturas en la superficie del mar que exceden del umbral de 27º-28º C, y de los vientos de las capas superiores de la troposfera. El denominador común es la pérdida de calor y la subsidencia en los polos. ¿Cómo se regulan estos procesos? Cualquiera que sea su origen, tienen un pulso casi periódico, de 50 a 70 años, que puede medirse a partir de los datos físicos y de los patrones de cambio de los ecosistemas.

3.4 Pronósticos: enseñanzas del pasado para el futuro

La enseñanza más importante que se puede extraer sobre el cambio climático es que se debe prestar más atención al pasado, con el fin de aprender de lo que ha sucedido antes. Hay tres conjuntos de proyecciones sobre el clima mundial que se basan en la historia del pasado, dos de ellas elaboradas a partir de datos indirectos de hace más de mil años por los doctores Doug Hoyt (Figura 18) y Joseph Fletcher, ambos expertos en climatología de fama internacional. La tercera es una descripción de los patrones del último siglo, relacionados con la velocidad de rotación de la Tierra (-LOD), el índice de circulación atmosférica (ACI) y la transferencia atmosférica (AT), que se han descrito en la sección anterior. Esta descripción forma parte de un estudio que ha sido presentado y sometido a un examen por homólogos con miras a su publicación inmediata en una reputada revista rusa sobre geofísica.

Si se acepta que las previsiones de Hoyt son realistas, en unos 8.000 años el mundo será entre 3 y 5º C más frío. En los próximos 2.000 años, la Tierra se enfriará unos 0,4º C. También hay que tener presente que, en el 70 por ciento del tiempo, los 10.000 últimos años fueron más cálidos que en la actualidad. Una visita al sitio Web de Hoyt proporciona información básica sobre el razonamiento de causa-efecto que él y otros han utilizado para pronosticar una tendencia al enfriamiento, a un plazo relativamente corto, que comenzará hacia 2016-2020.

Figura 18 Aquí se muestra la contribución del Dr. Doug Hoyt al pronóstico del clima, basado en la influencia solar sobre la temperatura media de la Tierra. La línea azul indica el actual período interglacial y la roja el último. Las curvas se trazaron de manera que coincidieran con lo que sucedió cuando la Tierra salió del período glacial anterior, siguiendo la misma línea temporal. (Tomado del sitio Web del Dr. D. Hoyt; véase la dirección en el apéndice).

El Dr. Joseph Fletcher lleva a cabo un examen sumamente convincente de los conocimientos actuales sobre el clima y realiza una proyección del clima mundial en los 100 próximos años (Figura 19). El Dr Fletcher fue el principal impulsor de la recopilación inicial y la posterior continuación del conjunto de datos refundidos de gran alcance sobre los océanos y la atmósfera (COADS), que constituye la base de las observaciones históricas de casi toda la comunidad de estudiosos del clima reciente. El Dr. Fletcher

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ha actualizado esos datos como base para gran parte de esos datos. Su hipótesis sobre el clima del siglo XXI se basa en la probabilidad de que los procesos del pasado sean cíclicos y se repitan con una periodicidad de 170-180 años.

Su principal proyección se basa en los datos más completos de que se dispone sobre la actividad solar, procedentes de testigos de hielo glaciar. Se utilizaron concentraciones de berilio 10 como indicadores indirectos del viento solar inducido por la actividad del sol. El paso siguiente en las proyecciones del Dr. Fletcher fue encontrar las partes del conjunto de datos históricos basados en el berilio 10 que se correspondían con las tendencias recientes durante un período de unos 170 años. La emisión actual de la superficie solar tiende a ser superior en 1,3 vatios por metro aproximadamente a la de hace 170 años, cuando había concluido la pequeña época glacial y la irradiancia solar mostraba una tendencia a aumentar hasta los niveles del período cálido anterior. El período correspondiente a la proyección se compensó con 1,5 vatios por metro a partir de 1970, y se amplió utilizando los datos «abreviados» correspondientes a los 170 años posteriores a 1810, superpuestos a los datos recientes y ampliados.

Figura 19 Aquí se muestra la proyección del Dr. Joseph Fletcher sobre el clima mundial, basada en la hipótesis de que los patrones se repetirán en un ciclo de unos 170 años. Al añadir los datos del COADS relativos a las desviaciones de la velocidad del viento, junto con el índice de las dimensiones o alcance de la piscina caliente del Indo-Pacífico (gráfico de la parte inferior), la coincidencia general de las tendencias mostradas en los conjuntos de datos reunidos por separado induce a aceptar las proyecciones del Dr. Fletcher sobre el clima que cabe prever para el próximo siglo.

En la Figura 19, la tendencia se representa en color morado cuando se trata de datos históricos y en verde cuando se trata de datos que coinciden al comienzo de la proyección. También se incluyen en ella dos indicadores fiables: en el primero (que aparece en la parte superior), tomado de la Figura 2 c, los datos del COADS sobre las desviaciones del viento de superficie en la zona más meridional del Océano Índico (que es la región del mundo con mayor carga de energía) se ampliaron utilizando el concepto de similitud para los 170 años siguientes. En el gráfico de la parte inferior se muestra un sencillo índice del número de recuadros de 4x4 para latitudes-longitudes donde la temperatura de la superficie del mar

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>=29oC en la región de la piscina caliente del Indo-Pacífico. Los datos de las dos series coinciden con los relativos a las tendencias solares a largo plazo.

Pero no olvidemos lo que ya sabemos por otros datos y por el análisis anterior. Klyashtorin et al. (1998, en examen) comprobaron recientemente que la curva de la anomalía de la AT tiene una forma similar a la de la -LOD. Sin embargo, la segunda va rezagada unos 14-16 años con respecto a la primera. Si se adelanta 15 años la anomalía de la AT (desplazándola hacia la derecha) se obtiene una perfecta coincidencia entre las curvas de la AT y la -LOD (Figura 20). La parte derecha de la curva de la anomalía de la AT puede servir por lo tanto para hacerse una idea aproximada de la tendencia de la -LOD en el primer decenio del siglo XXI. A diferencia de la anomalía de la AT, la dinámica de la -LOD se caracteriza por dobles picos (a y b), como vimos anteriormente en la Figura 4. Los picos primarios (a) coinciden con los valores máximos de las anomalías de la AT desplazadas, mientras que los picos secundarios (b) están desfasados con respecto a estos valores máximos. Las razones de este fenómeno no están claras, pero es probable que el aumento actual de la -LOD cambie al producirse un descenso hacia 2004-2007, como ya ocurrió en los decenios de 1890 y 1950.

Figura 20 Aquí se muestra la dinámica de una serie cronológica de la -LOD y la anomalía de la AT desde 1850 hasta 2010: 1) -LOD (promedio anual, eliminada la tendencia); 2) anomalía de la AT suavizada por un promedio de 21 años; 3) datos correspondientes a esta última, desplazados a la derecha 12 años; los picos primarios y secundarios de la -LOD se indican con las letras a y b, respectivamente. Véase una explicación más detallada en el texto.

La Figura 21 muestra la temperatura original del aire en la superficie de la Tierra (dT), eliminada la tendencia, y la serie cronológica de la AT con sus tendencias cíclicas dominantes. El desfase de la tendencia cíclica de la dT en relación con la de la AT es de unos 19 años. Esto coincide con las conclusiones preliminares que se sacaron tomando como base un análisis cualitativo (comparación visual) de la serie cronológica.

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Figura 21 Aquí se compara la anomalía de la AT con la dinámica de la dT una vez eliminada la tendencia. 1) La línea gruesa de rayas representa la tendencia cíclica dominante de la anomalía de la AT, con una periodicidad de 59,35 años; 2) la línea gruesa continua representa la tendencia cíclica dominante de la dT, una vez eliminada la tendencia, con una periodicidad de 59,42 años. La tendencia cíclica de la dT está rezagada 19 años con respecto a la tendencia cíclica de la anomalía de la AT.

Las curvas de la anomalía de la AT y la dT (Figura 22) tienen también una forma similar, pero la anomalía de la AT lleva a la dT una delantera de 16-18 años. Desplazando 18 años hacia la derecha la anomalía de la AT se obtiene una coincidencia casi completa entre las curvas, pero en este caso el resto de la anomalía de la AT continúa en el futuro, lo que permite predecir la dinámica de la dT al menos para los 15 años siguientes.

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Figura 22 Aquí se muestra la serie cronológica de la dinámica de la anomalía de la temperatura mundial (dT) y la anomalía de la AT: 1) dT (una vez eliminada la tendencia y suavizada por un promedio de 13 años), 2) anomalía de la AT suavizada por un promedio de 21 años; y 3) anomalía de la AT desplazada 17 años.

En la Figura 22, la anomalía de la AT desplazada (línea 3) ofrece motivos para esperar que el actual aumento de la dT mundial se desacelerará o se interrumpirá en los 2-3 años próximos y que a continuación se producirá un descenso bastante constante (en unos 0,18° C en comparación con su valor actual) para 2015. Hay que tener también en cuenta que la Figura 21 presente una curva de la dT en la que se ha eliminado la tendencia. Si continuara en el futuro la actual tendencia de la temperatura (descrita por Sonechkin 1998; Sonechkin, Datsenko e Ivaschenko 1997), el descenso previsto de la anomalía de la temperatura mundial (dT) para 2015 sería de unos 0,12° C. Sin embargo, es posible que esa tendencia se desacelere para comienzos del decenio de 2000. En ese caso, el descenso previsto de la dT sería de unos 0,15°C para 2015. Llegados a este punto, hemos de subrayar también que este pronóstico sólo se refiere a la tendencia de la dT, y no permite predecir con precisión la temperatura media mundial en 2015.

James Goodridge, climatólogo jubilado del Estado de California, actualiza constantemente para el Estado los datos climáticos recientemente recogidos. También está muy interesado en el marco general del forzamiento climático y en las predicciones de éste hechas por Klyashtorin y sus colegas. Uno de los primeros análisis que realizó Goodridge se refirió a las relaciones de la -LOD con algunos procesos locales y las diferencias que se observan en la cuenca del Pacífico. Las Figuras 23 y 24 permiten hacerse una idea más completa de los vínculos de las señales de la -LOD con las corrientes ascendentes locales y la presión al nivel del mar en la cuenca.

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Figura 23 Aquí se muestra la longitud del día y el índice de la corriente ascendente en aguas de San Francisco, en California. En ambos casos se utilizaron promedios móviles de nueve años y se ajustaron a escala para que se correspondieran con los intervalos. Este gráfico, como el de la Figura 24, indica que hay un forzamiento directo, inducido por el viento, que se produce en sincronía con la LOD, de conformidad con el ACI y los índices atmosféricos E-W de Klyashtorin.

Figura 24 Aquí se muestran las interesantes relaciones con la longitud del día y la presión al nivel del mar en Tokio en los últimos 125 años. Obsérvese que los datos están también sincronizados con las oscilaciones entre temperaturas cálidas y frías en la superficie del océano que afectan a la fauna marina del Pacífico Norte.

El denominador común es que las anchoas y otras especies vinculadas con las corrientes del margen oriental prosperan en los períodos más fríos de corrientes ascendentes en las costas oceánicas. Las sardinas y otras especies afines que prefieren las aguas más cálidas parecen «hacer frente» a estos períodos de fuertes corrientes ascendentes subsistiendo en pequeñas colonias, tanto hacia el ecuador como en alta mar, precisamente donde están fuera de la influencia directa de las temperaturas más bajas ocasionadas por las corrientes ascendentes costeras. Allí esperan la oportunidad de colonizar de nuevo el medio cercano a las costas para proliferar durante los períodos en que son relativamente más débiles las corrientes ascendentes vinculadas con unos vientos costeros menos fuertes y con unas condiciones oceánicas ligeramente más cálidas en el litoral.

Los ciclos biológicos más largos y la propensión a emigrar proporcionan también a las sardinas y los arenques ventajas distributivas que les permiten aprovechar rápidamente toda atenuación de las condiciones reinantes en las extensas zonas de corrientes ascendentes. Análogamente, los arenques del mar del Norte y el mar Báltico, o de Terranova, se desplazan desde alta mar en busca de lugares para recolonizar que se adapten a sus necesidades, a lo largo de los hábitat costeros (Iles y Sinclair 1982; Alheit y Hagen 1997). Por el contrario, las anchoas y otras especies afines no parecen tener más opción a corto plazo que buscar unos hábitat locales que les ofrezcan las intensas corrientes ascendentes y las condiciones favorables para el desove parecen encontrar a lo largo de las costas donde los promontorios forman remolinos. Esos hábitat están asociados a menudo con características permanentes como la presencia de bahías con una buena descarga del agua de las mareas y una

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circulación razonablemente estable en los remansos que reduzcan al mínimo la anoxia. Todas las dinámicas oceánicas conexas están determinadas por la remota interacción física entre el océano y la atmósfera inducida por el clima.

Hay también muchas especies demersales que están igualmente adaptadas a estos «regímenes» alternativos. Los ciclos de distribución y abundancia de la mayoría de los depredadores migratorios siguen los patrones de las especies que constituyen sus presas favoritas. Pero los cambios más espectaculares en la producción tienen lugar en las enormes pesquerías pelágicas del sistema de corrientes del margen oriental, aunque prácticamente todos los sistemas pesqueros, desde los templados hasta los polares, experimentan fuertes variaciones (véanse Parrish y MacCall 1978; Iles y Sinclair 1982; Sharp y Csirke 1983; Leggett, Frank y Carscadden 1984; Moser, Smith y Eber 1987; Wyatt y Larrañeta 1988; Baumgartner, Soutar y Ferreira-Bartrina 1992; Hollowed y Wooster 1992; Hollowed, Bailey y Wooster 1995; Beamish y Boulton 1993; Francis y Hare 1994; Hare y Francis 1995; Polovina, Mitchum y Evans 1995; Mantua et al. 1997). La convincente presentación de la historia de la sardina japonesa y su seguimiento en Kawasaki (1983) y Kawasaki et al. (1991), y la aparente sincronía entre los ciclos de las poblaciones de sardina del Pacífico en el hemisferio norte y los de la corriente de Humboldt supusieron un estímulo para las actuales investigaciones sobre el clima y las pesquerías.

4. ALGUNAS PREVISIONES

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Los hombres y los peces comparten una larga historia. El largo camino recorrido para comprender el éxito de la reproducción de los peces, anteriormente descrito, fue el resultado de los intentos de unos investigadores preocupados por estabilizar la producción de las pesquerías. Si hay algo de lo que podemos estar seguros es que el clima seguirá cambiando y que la distribución y abundancia de las pesquerías seguirán respondiendo a esos cambios, como lo han hecho en el pasado (Soutar e Isaacs 1974; Soutar y Crill 1977; Baumgartner et al. 1989; Baumgartner, Soutar y Ferreira-Bartrina 1992; Kawasaki et al. 1991). La predicción del clima es un objetivo bien definido, aunque nuestro escaso conocimiento de las muchas interacciones y complejidades antes descritas es aún un factor muy limitante. Ahora disponemos de una gran cantidad de información básica sobre las respuestas de las pesquerías a los probables cambios, es decir sobre factores que entrañan unos patrones conocidos de cambio ambiental.

Lo que esperamos haber dejado claro con esta presentación de los diversos recursos informativos y sus aparentes interrelaciones es que ese cambio ambiental no es «aleatorio» ni «estocástico», como dirían los aspirantes a constructores de modelos. Todos ellos son elementos de una larga secuencia de patrones y procesos que tienden a seguir ritmos y pautas propios, dentro de unas escalas temporales y espaciales más amplias. El hecho de que cada uno de los patrones o ciclos que intervienen sea interactivo modifica la configuración de las secuencias de manera que éstas crean una «armonía» y largas épocas con tendencias planas seguidas de picos pronunciados. Todas ellas siguen, sin embargo, un patrón. En particular, las transiciones de un estado a otro son pronosticables, porque se dispone de conocimientos y observaciones que hacen posible ese pronóstico.

Teniendo en cuenta la sincronía regional en la historia de los últimos siglos, lo que no resulta sensato ni útil para la sociedad es dilapidar grandes cantidades de esfuerzos y recursos en crear simulacros digitales de modelos de poblaciones basados en el equilibrio o la estabilidad, o en intentos de elaborar supuestos «sistemas cerrados» para poblaciones de peces - o para las temperaturas de la atmósfera y del aire en la superficie de la Tierra - prescindiendo de las interacciones oceánicas.

Si se quiere tener la esperanza de realizar en el futuro pronósticos creíbles a una escala de tiempo prolongada es necesario aprender, es decir, observar e interpretar, las interacciones dinámicas. El método actualmente disponible que parece ofrecer los resultados más útiles, en el sentido de producir pronósticos pragmáticos de patrones y hechos, consiste en una combinación bastante compleja de compilación y análisis de información conocida como «confrontación de patrones». Este método parece funcionar cuando hay unos «estados» de los sistemas claramente definidos o extremos, como los que muestran los episodios «cálidos» y «fríos» del ENSO o los índices climáticos cada vez más numerosos para las grandes regiones oceánicas del mundo. Aunque de nuestros conjuntos de datos muy breves parece desprenderse que no hay dos episodios del ENSO que sean realmente iguales en sus manifestaciones más completas, las consecuencias de El Niño y La Niña pueden distribuirse en dos series distintas, cada una de las cuales causa daños o beneficios considerables a regiones claramente diferenciadas.

Los pronósticos anuales de William Gray (véanse 1990, 1991, así como el sitio Web en el Anexo) sobre huracanes y desembarques en el Atlántico y el Golfo de México constituyen un buen ejemplo de técnicas de «confrontación de patrones», así como de enfoques modernos y creíbles del pronóstico del clima y las condiciones meteorológicas. Además, gracias a sus actividades de seguimiento continuo y actualización se han podido hacer valiosas correcciones al incluir en la información regional nuevas interacciones y respuestas. Los pronósticos más convencionales del ENSO, basados en modelos numéricos, ofrecen una combinación de «simulacros digitales» y confrontación de patrones que parece ir mejorando a medida que se introduce más información sobre la oceanografía interna en los modelos en que predominan los datos sobre la atmósfera. Gracias a la inclusión en los modelos de pronóstico de más datos basados en observaciones, se han conseguido enormes mejoras con respecto a los modelos digitales de «sistemas cerrados» utilizados en la investigación y la construcción de modelos de pronóstico en épocas anteriores. Esto también era previsible porque las generaciones anteriores de constructores de modelos informatizados se dividieron rápidamente en diversas «escuelas» sobre cómo construir los modelos para las proyecciones. Cuanto más se sabe, mejores son las proyecciones basadas en modelos. Cuantas menos observaciones se incluyen en los modelos, peores son los resultados de éstos. Por supuesto, está siempre el problema de la calidad de los datos introducidos. Si no existen unas relaciones claras de causa-efecto, utilizar conjuntos de datos presuntamente relacionados puede ser poco representativo e incluso engañoso.

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La investigación sobre el cambio climático propiamente dicha se ha limitado hasta la fecha a explicaciones a posteriori en relación con las pesquerías, debido a la importancia que han atribuido en los últimos tiempos los encargados de su ordenación a unos burdos instrumentos de evaluación de las poblaciones (véanse Sharp, Csirke y Garcia 1983; Sharp 1987, 1988, 1991, 1995b, 1997, 2000). Afortunadamente, quedan programas de investigación pesquera que se centran tanto en la ecología fisiológica como en los cambios conexos a escala climática en todo el mundo. Es de esperar que continúen los progresos y que los pronósticos relativos a las pesquerías sustituyan a las reconstituciones a posteriori como base para la ordenación de los recursos pesqueros.

Los efectos del cambio climático en las pesquerías regionales pueden ser clasificados en función de las probabilidades de que produzcan un calentamiento o un enfrentamiento. La mayor parte de estos conocimientos proceden de estudios empíricos sobre los últimos 50 años, cuando los datos sobre las condiciones meteorológicas y el medio ambiente adquirieron una importancia fundamental para explicar los comportamientos de las distintas especies y las respuestas de las poblaciones a los cambios en las condiciones locales.

A continuación se enumeran las pesquerías más sensibles a las variables climáticas, en orden decreciente de sensibilidad:

a) Pesquerías de agua dulce en pequeños ríos y lagos de regiones con cambios más acusados de temperatura y precipitaciones.

b) Pesquerías en zonas económicas exclusivas (ZEE), especialmente cuando hay mecanismos de regulación del acceso que reducen artificialmente la movilidad de los grupos y flotas de pesca y su capacidad para adaptarse a las fluctuaciones en la distribución y la abundancia de las poblaciones.

c) Pesquerías en grandes ríos y lagos.

d) Pesquerías en estuarios, especialmente cuando las especies no emigran o cuando hay una dispersión de la freza, o en estuarios que sufren los efectos de la subida del nivel del mar o la disminución del caudal de los ríos.

e) Pesquerías de alta mar.

Se observa claramente que las pesquerías marinas de producción a mayor escala no están amenazadas en forma directa o inmediata por el cambio climático. Las pesquerías más sensibles al cambio climático son también las más afectadas por intervenciones humanas como embalses, reducción del acceso a la migración río arriba o río abajo, colmatación de humedales y otros problemas de crecimiento demográfico y manipulación de hábitat, especialmente los relacionados con el aprovechamiento del agua para la agricultura y el desarrollo urbano.

También conocemos algunas opciones para hacer frente a la situación que reportan grandes beneficios independientemente del cambio climático (como se señala en documentos anteriores sobre el cambio climático del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, IPCC 1990, 1996):

a) Concebir y crear instituciones nacionales e internacionales de ordenación pesquera que reconozcan las variaciones en la zona de distribución, la accesibilidad y la abundancia de las especies y que establezcan un equilibrio entre la conservación de las especies y las necesidades locales de eficiencia económica y estabilidad.

b) Apoyar las innovaciones mediante la investigación sobre sistemas de ordenación y ecosistemas acuáticos.

c) Extender la acuicultura para aumentar y estabilizar los suministros de alimentos marinos, contribuir a estabilizar el empleo y aumentar cuidadosamente las poblaciones que viven en libertad.

d) En las zonas costeras, integrar la ordenación pesquera con otros usos del territorio.

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e) Vigilar los problemas sanitarios (por ejemplo, mareas rojas, ciguatera, cólera) que podrían incrementarse como consecuencia del cambio climático, causando daños a las poblaciones y los consumidores.

Hay temas que no se tratan en los informes del IPCC y que podrían resolver los problemas más graves de acceso a los hábitat y los cursos de agua, o de la calidad del agua que está disminuyendo rápidamente con la expansión de la agricultura y el desarrollo urbano. La cuestión ambiental que obviamente requiere más atención es la de controlar el crecimiento y el desarrollo humanos, vigilando, evaluando y manteniendo al mismo tiempo hábitat fundamentales, y restableciendo buena parte de los que han desparecido o han sido manipulados.

Esto es especialmente importante porque es necesario disponer de más opciones con respecto a los patrones conocidos de cambio climático. Los grandes planes, por ejemplo para aumentar la utilización de productos acuícolas, sirven de poco si no se puede asegurar el acceso a recursos hídricos limpios y no contaminados y a proteínas suficientes para alimentar a las especies cultivadas.

5. CONCLUSIONES

Los cambios de régimen tienen lugar a diversas escalas temporales y espaciales. Identificar sucesos anteriores u otros indicadores puede proporcionar una capacidad de pronóstico que es fundamental para mejorar la gestión de los impactos antropógenos en los ecosistemas naturales. La longitud negativa del día o velocidad de rotación de la tierra parece ser un elemento útil para conocer las transiciones futuras de los ecosistemas y tal vez unos cambios más definidos, una vez se haya procedido a una seria vigilancia y se hayan iniciado investigaciones aplicadas. La vigilancia de los índices atmosféricos y los cambios consiguientes en los «indicadores de la situación», la distribución y la abundancia de especies especialmente sensibles proporciona la información necesaria para emprender una ordenación eficaz de las actividades humanas que afectan a los ecosistemas y a la producción de éstos que necesitaremos para sustentarnos a largo plazo.

El sol es la principal fuente de energía de nuestro sistema. La radiancia de amplio espectro del sol crea las condiciones para que haya vida en nuestra pequeña porción del universo. En ningún otro lugar es tan evidente que la vida depende totalmente de la luz del sol como en los océanos, donde se desarrolló la vida tal como la conocemos y donde ésta sigue respondiendo a los continuos desafíos de un entorno que cambia rápidamente. Las cuestiones que se plantean son muchas y difíciles de interpretar, debido a la interconexión de sus dinámicas, y de abordar, ya que muchos de los factores que influyen en ellas están todavía poco claros, pero lo cierto es que no quedan fuera del alcance de nuestra experiencia humana general.

Las oscilaciones estacionales de los niveles de luz solar de la Tierra son extremas en los polos, mientras que se mantienen casi constantes en el ecuador. La variabilidad estacional más baja y la cantidad relativamente grande de luz y calor que absorbe el océano en torno al ecuador dan lugar al calentamiento general en éste. Un hecho fundamental que es necesario aceptar para acercar nuestros mensajes y lograr que se comprendan es que hay una pérdida constante de calor en los polos y, simultáneamente, una absorción casi constante de calor en los océanos ecuatoriales. Los procesos que modulan la pérdida de calor en los polos, cualesquiera que sean, son los que regulan los patrones del cambio climático de la tierra.

Existen varios patrones de interés para quienes estudian las precipitaciones y la sequía en particular, y las pesquerías costeras y oceánicas en general. Muchos de ellos están relacionados, en formas que aún no se conocen bien, con cambios fácilmente observables en la -LOD, así como con los patrones relativos al campo de viento dominante, la temperatura de la superficie del agua y la presión al nivel del mar en las grandes regiones climáticas. Hemos comprobado que algunos de éstos son valiosos indicadores de los cambios de régimen climático, así como precursores de las respuestas de los ecosistemas pesqueros a escala decenal. En muchos casos esos patrones están simplemente correlacionados, y no permiten hacer pronósticos. La -LOD parece ser el mejor indicador hasta la fecha para realizar pronósticos,

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aunque estamos seguros de que el cambio de la -LOD, por sí sólo, no es la causa directa. Se trata de una señal integrada que da una idea de los futuros cambios genéricos en la producción oceánica, como consecuencia de diversas fuerzas, y permite estudiar detalladamente los vínculos con las respuestas ecológicas. Entre esas fuerzas cabe citar la nubosidad y los niveles de luz resultantes, la velocidad y dirección del viento, las temperaturas de los hábitat costeros, la frecuencia de las corrientes ascendentes y la escorrentía de agua dulce, todas las cuales estimulan secuencias ecológicas a todas las escalas temporales.

Aunque reconocemos que la energía en el ecuador «propulsa» el sistema climático de la Tierra, estamos cada vez más convenidos de que gran parte del forzamiento del clima de ésta tiene su origen en episodios fríos polares (pérdida de calor probablemente vinculada con la baja densidad de las nubes) y la consiguiente subsidencia, que engendran los anticiclones polares móviles. Estos, a su vez, se desplazan hacia el ecuador, recogiendo la energía de la superficie, y terminan por cargar de energía a los alisios. Si estos anticiclones son lo bastante frecuentes e intensos (y tropiezan con una superficie suficientemente cargada de energía), su función se potencia y prosiguen su desplazamiento hacia el ecuador. Esto da lugar a nuevos encuentros con nubes frontales cargadas de humedad, debidas probablemente a una convección profunda en la región ecuatorial, que provocará cambios de estado y precipitaciones y favorecerá el transporte de calor y energía ecuatoriales a los polos. Los cambios de régimen pueden medirse en términos de frecuencia e intensidad de los anticiclones polares móviles (véase Leroux 1998). Por supuesto, las dinámicas del calentamiento ecuatorial y la piscina caliente son también una parte importante de los procesos en cuestión, al dar lugar a períodos con una convección profunda más acusada en la región ecuatorial (índice de oscilación austral bajo) y períodos de convección ecuatorial menor en esa región (índice de oscilación austral alto). Todos estos procesos tienen consecuencias ecológicas locales, regionales y a escala de cuenca.

La periodicidad de los diversos índices (PDO, NOA y AO, ENSO, etc.) determina los regímenes climáticos oceánicos bipolares (dominados por vientos de este a oeste o de los polos al ecuador) y las consiguientes respuestas físicas y de producción de los océanos, desde las zonas templadas a las polares, relacionadas con los patrones de producción de las pesquerías. Los datos sobre el forzamiento climático son poco fiables dentro de estos patrones decenales o de más larga duración, pero a pesar de ello son útiles para hacerse una idea de lo que hay que vigilar y dónde debe realizarse esa vigilancia, lo que facilitará el seguimiento de las probables respuestas ecológicas. Los períodos de transición son fáciles de identificar, pero no han sido especialmente bien estudiados, desde el punto de vista ecológico, simplemente porque suele haber crisis asociadas con ellos, al no cumplirse las previsiones locales debido a los trastornos comunes a las diversas especies afectadas. Los cambios en la fauna observados por las comunidades pesqueras figuran probablemente entre los más útiles de todos los indicadores climáticos.

Parece ser que, a lo largo de los milenios, en cada uno de estos ecosistemas marinos han evolucionado al menos dos faunas muy distintas y dinámicas, de las cuales sólo la mitad se beneficia de ambos aspectos de los contextos divergentes que se derivan de los procesos físicos inducidos por el clima. Podemos identificar varias dinámicas físicas correlacionadas, como cambios en el régimen de precipitaciones, los períodos de almacenamiento conexos y el caudal de ríos y arroyos, así como procesos oceánicos costeros locales. También consideramos que muchas especies migratorias de depredadores están bien adaptadas a estos cambios y pueden actuar como indicadores de cambios físicos que a menudo sólo son identificados a posteriori por oceanógrafos y climatólogos. No nos preocupan demasiado las consecuencias del cambio climático para las especies oceánicas más móviles, porque en el pasado han sufrido ya esa experiencia y han sido seleccionadas por su rápida respuesta y su adaptabilidad. Es en las regiones con dinámicas estacionales más intensas donde residen las especies más adaptadas al cambio y a la dinámica de la distribución y abundancia: de ahí la asombrosa productividad de las zonas de transición de latitudes altas. La Figura 25 da una idea de las regiones con una dinámica estacional más acusada.

Aunque apenas se han mencionado los centenares de otras especies que están presentes y son explotadas en diverso grado en cada ecosistema marino, hay muchas razones para estar preocupados por su ordenación. Cuando se modifica la orientación de las principales pesquerías, se tiende siempre a realizar un ajuste para mantener las tasas de producción utilizando especies con una población menor. Hay buenas razones para reducir al mínimo la reorientación de la producción pesquera hasta que esas especies secundarias hayan tenido tiempo de adaptarse a las nuevas condiciones de sus ecosistemas.

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Tal vez, como en el caso de las pesquerías costeras de Terranova durante el período que siguió a la fuerte reducción del bacalao, un conjunto de especies de gran valor respondan a la disminución de depredadores, de manera que se favorezca la supervivencia de la clase anual, y por consiguiente una pesca muy lucrativa para quienes dispongan del equipo necesario. Por otra parte, el cambio de una especie por otra en entornos tropicales puede provocar desastres, como el que sufrió la almeja gigante Tridacna en el Pacífico centrooccidental debido a las extracciones intensivas.

Figura 25 Aquí se muestran las regiones con los cambios estacionales más acusados, las especies más adaptables y unos ecosistemas extraordinariamente productivos. Se han sustraído de las temperaturas climatológicas a 30 metros de profundidad durante el verano en el hemisferio norte (media de agosto) los valores medios de febrero para cada recuadro de un grado. Las diferencias resultantes se indican mediante una escala de colores. Puede observarse que en el hemisferio norte las regiones de color entre rojo y naranja (es decir, el Atlántico y el Pacífico noroccidentales y el Mediterráneo) presentan grandes diferencias estacionales. En el hemisferio sur, el color entre morado oscuro y marrón (por ejemplo, litoral de Argentina y Golfo de Guinea) indica fuertes diferencias estacionales. La capacidad para hacer frente a la dinámica de los ecosistemas es lo que «define» a los supervivientes locales: ésta es otra enseñanza que puede obtenerse de los peces.

Al mismo tiempo, nos preocupa que nuestro efecto predominante en los ecosistemas oceánicos y acuáticos en general sea que estamos poniendo a prueba, cada vez en mayor medida, la capacidad de la Tierra para sustentar no sólo a los seres humanos, sino también a otras muchas especies, debido a los daños que causamos a todas las especies y a todos los ecosistemas, al destruir hábitat y eliminar opciones. Cabe suponer que, a pesar de las actividades humanas, el sistema solar seguirá reflejando las largas y armoniosas interacciones que han tenido lugar durante milenios, mucho ante de que apareciera la vida, y que continuará haciéndolo mucho después de que las condiciones favorables y los entornos propicios actuales hayan empeorado cada vez más, con las inevitables consecuencias que ello entraña.

Es necesario que revisemos nuestros conceptos sobre lo que verdaderamente puede controlarse, y que reconozcamos que los ecosistemas oceánicos comienzan en las montañas más altas. La calidad de todas las aguas interiores y costeras está en la base del problema. No se ha prestado la suficiente atención a la dinámica de las latitudes altas y los procesos ecológicos conexos, porque a la mayoría de los seres humanos no nos gustan esos medios tan extremos. Si esta situación cambiara, o si nuestros efectos en esas regiones se hicieran mayores, es evidente que ello tendría consecuencias muy perjudiciales también para esos ecosistemas, porque las especies que viven en ellos están realmente especializadas y son muy sensibles a cambios de poca magnitud. Estas especies, como todas las demás, necesitan aún más opciones que los seres humanos, que son los depredadores más adaptables que viven en la Tierra. A este respecto, los servicios que presta la Tierra a la humanidad están estrechamente vinculados al mantenimiento de todas las opciones abiertas a las numerosas especies que forman parte de los numerosos ecosistemas dinámicos e interactivos, porque el dilema es hacer frente a la dinámica natural o desaparecer: he aquí la enseñanza final de la Naturaleza.

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