La extensión de las algas que tiñen de rosa la nieve de la Antártida es mayor de lo esperado

Un estudio liderado por el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC), con participación de la Universidad de Cádiz y la de Universidad del País Vasco, revela que las floraciones (blooms) de algas rojas en la Antártida, son mucho más extensas de lo previsto. Los resultados publicados en la revista Communications Earth & Environment indican que estas algas, que llegan a cubrir más del 10% del archipiélago de las Islas Shetland del Sur, aceleran el deshielo al reducir la capacidad de la superficie para reflejar la radiación solar.

Las algas rojas son el nombre genérico que reciben ciertas especies de que, al crecer durante el verano austral (de diciembre a febrero) otorgan a la nieve un ligero color rojizo, dando lugar al fenómeno conocido como “nieve rosa”.

Los científicos del CSIC Antonio Tovar-Sánchez, Gabriel Navarro, y Alejandro Román operan uno de los drones usados para el estudio. / Foto: Unidad OPECAM/SeaDron, ICMAN-CSIC

El nuevo trabajo demuestra la amplia extensión de las proliferaciones de estas algas en la Antártida. En concreto, el estudio se ha centrado en analizar su crecimiento en las islas Shetland del Sur, un archipiélago antártico situado a unos 120 km del continente helado y clave para la investigación polar española, ya que acoge las bases antárticas españolas Gabriel de Castilla (isla Decepción) y Juan Carlos I (isla Livingston). Los resultados muestran que, durante el verano austral, estas microalgas pueden ocupar entre el 3% y el 12% de cada isla; lo que corresponde a una superficie máxima de 176 km2, una extensión mucho mayor de la documentada hasta la fecha. El equipo investigador ha registrado el fenómeno tanto en glaciares como en nieves costeras y casquetes polares.

“Las algas rojas sobre la nieve contribuyen a reducir el albedo superficial [la capacidad de la superficie para reflejar la radiación solar] hasta en un 20 %, lo que favorece la absorción de calor acelerando el deshielo de nieve y hielo. Este proceso genera un preocupante bucle de retroalimentación positiva en un contexto de cambio climático, ya que el aumento del deshielo crea condiciones aún más favorables para la proliferación de estas algas”, explica Alejandro Román, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC) y primer autor del trabajo.

Investigadores del CSIC en la isla Livingston (Shetland del Sur, Antártida). / Foto: Unidad OPECAM/SeaDron, ICMAN-CSIC

El estudio, que abarca un periodo de seis años (2018-2024), detecta además una tendencia al alza en la presencia de estas microalgas: “Vemos que cada año ocupan una mayor superficie y que, además, su presencia se prolonga durante más tiempo dentro del verano austral”, describe Román, al mismo tiempo que recalca la necesidad de realizar más estudios y considerar series temporales más amplias para confirmar estas observaciones.

Drones, satélites e inteligencia artificial

El estudio combina de forma innovadora datos de teledetección por satélite (Sentinel-2) con información captada por un sensor hiperespectral operado desde un dron, que ha permitido captar las propiedades espectrales del alga roja a través de distintas longitudes de onda. Esto ha permitido crear la primera base de datos hiperespectral de estas floraciones masivas de algas rojas en la Antártida, disponible en acceso abierto para toda la comunidad científica. “Estos datos son clave para identificar y clasificar esta clase de cobertura terrestre en imágenes de teledetección”, aclara Román.

A partir de esta información, el equipo aplicó técnicas de aprendizaje automático (machine learning) a través del análisis supervisado para identificar y cartografiar la distribución espacial de las algas rojas en 45 imágenes satelitales libres de nubes, cubriendo todo el archipiélago de las islas Shetland del Sur (Antártida).

“Este enfoque nos ha permitido evaluar la extensión real de los blooms a gran escala, algo que hasta ahora no había sido posible con este nivel de detalle”, resume Román. “Nuestros resultados muestran que estas proliferaciones no son fenómenos locales aislados, sino procesos extendidos que podrían tener un impacto significativo en el balance energético y dinámicas de deshielo en las zonas costeras antárticas”, concluye.

Implicaciones ecológicas y climáticas

Los resultados del estudio aportan información clave para el seguimiento de la evolución de los ecosistemas polares y para comprender mejor el papel que juegan estos microorganismos en los procesos de deshielo y en la respuesta de la Antártida al calentamiento global.

Además, el trabajo sienta las bases para el desarrollo de sistemas de monitorización continua de estas algas mediante observación remota e inteligencia artificial, una herramienta clave para evaluar los impactos ecológicos del cambio climático en regiones polares especialmente vulnerables.

Este estudio contribuye a reforzar el papel del ICMAN-CSIC en investigaciones sobre procesos climáticos y biogeoquímicos en regiones polares, así como el potencial de las nuevas tecnologías para abordar desafíos ambientales globales.