Reemplazamos la estufa con madera contrachapada, convirtiendo la cocina del barco de buceo en un laboratorio de investigación improvisado. Conectamos cables y conectamos tubos y montamos un instrumento científico dentro de la estrecha cabina.
Luego navegamos hacia el puerto de Halifax, Canadá, y examinamos las aguas turquesas en busca de signos de una prueba inusual: ¿podríamos utilizar el océano mismo para eliminar el dióxido de carbono del aire?
El dióxido de carbono (CO₂) es el impulsor más importante del cambio climático, pero no se puede ver. Su acumulación en la atmósfera es gradual. Sus peores consecuencias tardan en emerger. Incluso si las emisiones cayeran drásticamente mañana, el CO₂ ya liberado seguiría calentando el planeta.
Es por eso que los científicos y los responsables políticos recurren cada vez más a la eliminación de dióxido de carbono (CDR): sacar del aire el CO₂ que ya se ha liberado. Hasta ahora, la mayoría de las CDR a gran escala se han centrado en la tierra, como en la reforestación. Pero la tierra es finita, compite con la producción de alimentos y la biodiversidad, y el carbono almacenado puede perderse debido a los incendios o la deforestación. A medida que las emisiones siguen superando lo que estos enfoques por sí solos pueden gestionar, la atención se ha centrado en el océano.
El papel ignorado del océano en el almacenamiento de carbono
El océano cubre aproximadamente el 70% de la superficie de la Tierra y contiene aproximadamente 50 veces la cantidad de carbono que se encuentra en la atmósfera. Antes de la revolución industrial, el carbono se movía entre el aire y el mar en casi equilibrio. A medida que la actividad industrial aumentó el CO₂ atmosférico, una mayor cantidad se disolvió en el agua de mar y el océano se volvió más ácido.
Todo ese carbono disuelto ha hecho que el océano almacene alrededor de un tercio de las emisiones humanas de CO₂ desde la revolución industrial, lo que ha ralentizado sustancialmente el ritmo del cambio climático. La pregunta que surge es si podemos aprovechar este servicio natural. El campo que explora esa posibilidad se conoce como eliminación de dióxido de carbono marino (mCDR).
Todos los enfoques de mCDR tienen como objetivo reducir la cantidad de CO₂ disuelto en la superficie del océano, convirtiéndolo en formas más estables. Cuando se reduce el CO₂ de la superficie, más CO₂ de la atmósfera se disuelve en el mar.
Reducir el CO₂ superficial: para que el mar absorba más
Un enfoque implica agregar minerales alcalinos (a menudo rocas trituradas o procesadas como piedra caliza o basalto) al agua de mar. Esto reduce la acidez y aumenta la capacidad del agua de mar para absorber más carbono y almacenarlo durante los siglos venideros. Esta es la estrategia que está desarrollando Planetary Technologies en el puerto de Halifax, Canadá. Allí, se introdujeron minerales alcalinos en el agua de mar a través de la tubería de descarga de agua de refrigeración de una central eléctrica que quema gas natural.
Otro enfoque se basa en la biología. El océano está lleno de organismos microscópicos que realizan la fotosíntesis utilizando CO₂ disuelto para crecer y reproducirse. Parte de este carbono se hunde en aguas más profundas, mediante un proceso conocido como “bomba biológica de carbono”. Al agregar los nutrientes que estos organismos necesitan para prosperar, este esfuerzo espera aumentar las poblaciones de microorganismos y, en última instancia, fortalecer la bomba biológica de carbono.
¿Cómo sabemos que funciona?
Ya sean químicos o biológicos, estos enfoques enfrentan las mismas preguntas: ¿cuánto CO₂ adicional se elimina realmente de la atmósfera? ¿Y cuáles son las consecuencias ecológicas?
Los procesos implicados son invisibles a simple vista. Los organismos son microscópicos. Las transformaciones del carbono son químicas. Sin embargo, para que la eliminación de carbono marino alcance niveles relevantes para el clima, será necesaria una medición rigurosa, transparencia y confianza pública.
En el Laboratorio Cassar de la Universidad de Duke, desarrollamos instrumentos para detectar cambios sutiles en la química del agua de mar. Miden continuamente gases disueltos y otros trazadores, lo que nos permite reconstruir qué están haciendo los microorganismos y cómo se mueve el carbono a través del sistema.
En agosto de 2025, implementamos una de estas herramientas en las aguas turbulentas que rodean uno de los primeros proyectos de mejora de la alcalinidad del océano costero del mundo, frente a Nueva Escocia, Canadá. Este instrumento era un espectrómetro de masas que extrae y cuantifica gases disueltos del agua de mar. Estas lecturas nos dan una idea del equilibrio del ecosistema entre la fotosíntesis y la respiración y, en consecuencia, una comprensión de cuán estresado o saludable está el ecosistema circundante. Trabajando junto con investigadores que rastrean los cambios químicos del trabajo mCDR en curso, nos concentramos en comprender cómo estaban respondiendo los microorganismos marinos.
Otro instrumento, conocido como Gopticas, permite cuantificar con precisión cuánta fotosíntesis se produce en una muestra de agua de mar. En Gopticas se exhibió recientemente Prototipos para la Humanidad, una iniciativa de innovación internacional con sede en Dubai, que destaca cómo las herramientas desarrolladas para la oceanografía fundamental también pueden sustentar la responsabilidad climática. Esto permite una cuantificación más sólida de la salud de los ecosistemas, así como de la entrada de carbono.
Un enfoque escalable para el monitoreo mCDR
Ahora estamos formando un equipo que pueda implementar estas herramientas para cuantificar directamente la cantidad de CO₂ que se convierte en formas de vida más larga y detectar signos tempranos de alteración ecológica.
Este tipo de seguimiento es crucial. Nos permite distinguir entre el carbono que se cicla brevemente cerca de la superficie y el carbono convertido en formas que probablemente permanecerán almacenadas durante siglos. También proporciona una alerta temprana si una intervención comienza a alterar la biología marina. El trabajo en Halifax marcó la primera aplicación de nuestros instrumentos a las iniciativas de mCDR, pero esperamos aplicar estos mismos enfoques en todas las regiones y enfoques de mCDR.
Es esencial desarrollar métodos sólidos para cuantificar tanto la eliminación de carbono como el impacto ecológico antes de su implementación a gran escala. Sin una verificación creíble, las afirmaciones sobre la eliminación de carbono corren el riesgo de superar la evidencia. Y sin pruebas claras de seguridad ambiental, el apoyo público flaqueará.
Para que la eliminación del dióxido de carbono marino contribuya significativamente a la mitigación del clima, debe basarse en una medición y una rendición de cuentas precisas. Los gobiernos, reguladores e inversores necesitarán confiar en que la eliminación de carbono reportada es real y duradera, y que los ecosistemas marinos están protegidos.
De pie en la cubierta del barco de buceo, contemplando la columna de aguas alcalinas que emerge de la tubería, es fácil sentirse asombrado. Este experimento es pequeño en comparación con el cambio climático global: una gota en el océano. Pero ofrece un vistazo a un futuro más optimista.
Katryna Niva, Laboratorio Cassar, Universidad de Duke; Alireza Merikhi, Laboratorio Cassar, Universidad de Dukey Nicolas Cassar, profesor y decano asociado sénior de la Escuela de Medio Ambiente Nicholas, Universidad de Duke
Foto principal de Silas Baisch en Unsplash
