Alertan cómo el cambio climático retrasa la formación de hielo y altera ecosistemas en los lagos

Las estaciones marcan el ritmo de la vida en los lagos, desde la floración de algas hasta el movimiento de los peces bajo el hielo. Lo que sucede entre el fin del verano y el inicio del invierno, cuando las temperaturas descienden y los días se acortan, determina el estado del agua, la presencia de hielo y las condiciones para la vida acuática durante meses. Cambios sutiles en el otoño pueden desencadenar efectos en cascada sobre la temperatura, la mezcla del agua y la disponibilidad de oxígeno, aspectos fundamentales para la salud de los ecosistemas.

Un equipo internacional de científicos analizó registros obtenidos durante casi cinco décadas en 47 lagos de Finlandia para entender cómo los otoños más cálidos y prolongados alteran la dinámica del hielo y las temperaturas bajo la superficie. Los resultados, publicados en Water Resources Research, revelan la importancia de esta estación en la configuración de los ambientes invernales y plantean nuevas preguntas sobre los efectos del cambio climático en los lagos.

Transformaciones inesperadas bajo la superficie de los lagos

El seguimiento a largo plazo de los lagos finlandeses mostró un aumento promedio de 1,85 °C en la temperatura del agua en la superficie durante el otoño desde los años setenta, junto con un retraso de 20 días en la formación del hielo. A pesar de lo que podría suponerse, esto no provoca inviernos más cálidos bajo el hielo. De hecho, el agua cerca del fondo del lago se enfría más durante el invierno.

Según los datos recopilados, cuanto más tarde se forma el hielo, más fría resulta el agua en el fondo durante el invierno. Este fenómeno tiene su lógica: si el lago permanece sin una cobertura helada durante más tiempo en otoño, sigue perdiendo calor hacia el aire. Sin la capa de hielo que actúa como aislante, el agua se mezcla y se enfría más antes de que finalmente se congele.

El estudio identificó también que los vientos intensos y la mayor radiación solar en otoño, junto con el tamaño del lago, favorecen ese enfriamiento adicional bajo el hielo. Estos factores agitan más el agua y hacen que el calor acumulado durante el verano se disperse más rápido, sobre todo en lagos grandes.

Además, el equipo halló que cuando el hielo tarda más en formarse y se derrite antes, la temperatura de la superficie durante el verano siguiente tiende a ser más alta. Sin embargo, el hecho de que el fondo esté más frío en invierno no influye en las temperaturas superficiales del verano, lo que muestra que los cambios en cada estación pueden afectar distintas partes del lago de formas independientes.

Una base de datos inédita para descifrar los ciclos de los lagos

Para investigar estos patrones, los expertos recopilaron información de 47 lagos finlandeses con registros desde 1972 hasta 2021. Los datos de fechas de congelación y deshielo provinieron del Instituto de Medio Ambiente de Finlandia, que define la fecha de congelación como aquella en la que el lago queda completamente cubierto por hielo de manera persistente y la de deshielo como el día en que este desaparece. En los casos donde no se contaba con datos completos, se emplearon imágenes satelitales y registros de temperatura.

Las mediciones de temperatura bajo el hielo se realizaron en nueve lagos, donde se tomaron datos a diferentes profundidades, desde la superficie hasta el fondo, utilizando termómetros digitales y cadenas de sensores. Así se pudo observar cómo varía la temperatura en toda la columna de agua durante el invierno.

El estudio también definió el “otoño limnológico” como el periodo que comienza cuando la temperatura promedio diaria del aire baja de los 4 °C y termina justo cuando el lago se congela por completo. Esta definición permitió calcular con precisión cuánto dura el proceso de enfriamiento clave antes del invierno en cada lago.

Por qué el futuro de los lagos depende del otoño

Este estudio aporta una nueva forma de entender cómo el paso de las estaciones afecta la vida en los lagos. Según los expertos, el otoño es un momento clave para fijar las condiciones que los lagos tendrán durante el invierno y bajo el hielo. Lo que ocurre en esos meses resulta decisivo para los procesos físicos y biológicos que se desarrollan bajo la superficie congelada.

El hecho de que el agua bajo el hielo esté más fría tiene consecuencias directas sobre la vida de los organismos acuáticos de sangre fría, como el fitoplancton o los peces. Una temperatura baja limita su actividad y afecta la cantidad de oxígeno disponible y el ciclo de los nutrientes en el lago. La temperatura del agua influye en cómo funcionan y se comportan muchas especies, por lo que los cambios de estación pueden transformar la composición y la dinámica de estas comunidades.

Merja Pulkkanen, coautora que forma parte del Instituto de Medio Ambiente de Finlandia, destacó la necesidad de contar con muchos años de datos sobre los lagos para poder entender cómo el cambio climático está modificando tanto el agua como la vida en estos ecosistemas.

El trabajo muestra que no basta con estudiar solo el verano o el invierno: el monitoreo de lo que sucede en otoño es esencial para anticipar cómo los lagos boreales podrán enfrentar los desafíos del calentamiento global.