La pérdida de hielo marino está alterando el color de la luz en el océano… y afectando a la vida marina
El deshielo en los polos no solo eleva el nivel del mar: también cambia el color de la luz bajo el océano. Este sutil fenómeno está reconfigurando la base de la vida marina en los ecosistemas más frágiles del planeta.
Por Enrique Coperías
El fondo de un bloque recortado de hielo de 2 m de espesor cubierto de algas del hielo, colocado sobre el hielo marino del estrecho de McMurdo, en la Antártida. Cortesía: Lars Chresten Lund-Hansen
La desaparición acelerada de la banquisa o hielo marino en las regiones polares debido al cambio climático no solo deja al descubierto vastas extensiones de océano, sino que también transforma un aspecto mucho más sutil, aunque esencial, del entorno marino: el color de la luz que penetra bajo la superficie.
Esta alteración aparentemente irrelevante tiene profundas consecuencias para la base misma de la vida marina en estas regiones. En concreto, para los organismos fotosintéticos, como el fitoplancton y las algas del hielo.
Así lo demuestra un estudio recientemente publicado en la revista Nature Communications y liderado por la bióloga marina Monika Soja-Woźniak y el profesor Jef Huisman, del Instituto de Biodiversidad y Dinámica de Ecosistemas (IBED) de la Universidad de Ámsterdam. En él participaron también expertos en química física y ecología marina de Países Bajos y Dinamarca.
El hielo y el agua: dos filtros de luz muy diferentes
El trabajo parte de una premisa fundamental: el hielo marino y el agua líquida filtran la luz solar de formas radicalmente distintas. El hielo marino, aunque refleja la mayor parte de la radiación solar, permite que una pequeña fracción la atraviese. Pero esa fracción conserva casi todo el espectro visible —desde el violeta hasta el rojo—, lo que crea un ambiente submarino con luz de colores variados, aunque tenue.
En contraste, el agua líquida absorbe con rapidez los colores rojo, naranja y verde, dejando que solo el azul penetre en profundidad. Esto es, precisamente, lo que da al océano su característico tono azulado.
Este fenómeno, más allá de su efecto estético, tiene una importancia vital: la luz solar es el motor de la fotosíntesis, y distintos colores —en otras palabras, longitudes de onda— son aprovechados de forma distinta por los pigmentos fotosintéticos de los microorganismos marinos.
Las vibraciones del agua que crean nichos de color
Otro aspecto crucial abordado por el estudio es el papel de las vibraciones moleculares del agua. En estado líquido, las moléculas de H₂O están en constante movimiento y vibración. Estas vibraciones generan pequeños picos de absorción en el espectro de la luz —en longitudes de onda específicas— que actúan como filtros naturales.
Como resultado, la luz que llega a determinadas profundidades presenta huecos o ausencias en su espectro, y esto crea lo que los científicos denominan nichos espectrales.
Este concepto, desarrollado en trabajos previos por el equipo de Huisman, describe cómo diferentes especies de fitoplancton se han especializado en aprovechar estos nichos mediante pigmentos que absorben en franjas específicas del espectro: azul, verde, naranja o rojo, por ejemplo. Así, se distribuyen globalmente en función del tipo de agua y la calidad de la luz disponible.
Sin embargo, cuando el agua está en estado sólido, es decir, congelada en forma de hielo, sus moléculas están dispuestas en una red cristalina rígida que limita esas vibraciones. Esto suaviza los picos de absorción y, por tanto, se preserva un espectro de luz más continuo y rico bajo el hielo, sin los huecos que caracterizan al agua líquida.
El fitoplancton está compuesto por microorganismos como esta diatomea, un grupo de algas unicelulares cuya actividad fotosintética se ve afectada por la luz que les llega. Cortesía: Sharyn Hedrick / Smithsonian Environmental Research Center / Phytoplankton Ecology Lab / Nikon Small World Competition
Una transición con implicaciones ecológicas profundas
Los investigadores utilizaron un modelo óptico avanzado, conocido como Hydrolight-Ecolight, para simular cómo cambia el espectro de luz al pasar del hielo al agua abierta. Los resultados muestran un fenómeno claro: cuando el hielo se derrite, el ambiente submarino cambia de un espectro amplio —que incluye una rica gama de colores— a uno dominado por tonos azules, más limitado. Esto tiene consecuencias directas sobre la eficacia de la fotosíntesis.
«Los pigmentos fotosintéticos de las algas que viven bajo el hielo están adaptados para aprovechar una amplia gama de colores presentes en la escasa luz que atraviesa el hielo y la nieve —dice la investigadora principal Soja-Woźniak. Y añade—: Pero cuando el hielo se derrite, estas algas se encuentran repentinamente en un entorno dominado por el azul, para el cual sus pigmentos no son tan adecuados».
Este cambio afecta no solo el rendimiento fotosintético, sino también a la composición de especies. Las algas que pueden absorber eficientemente la luz azul, como ciertas prasinofitas, se vuelven competitivamente superiores, y desplazan a otras especies adaptadas a espectros más amplios.
Cambios que suben por toda la cadena alimentaria
El profesor Huisman subraya la importancia de estos resultados para comprender el impacto ecológico del cambio climático: «Las algas fotosintéticas son la base de la red alimentaria en el Ártico.
Cualquier cambio en su productividad o composición puede ascender en cascada, y afectar a peces y a aves y mamíferos marinos. Además, estas algas juegan un papel clave en la captura natural del dióxido de carbono por parte del océano».
Esto significa que el cambio climático en los polos no solo está derritiendo el hielo; está alterando procesos fundamentales como la transmisión de luz, la fotosíntesis marina y el flujo de energía en los ecosistemas marinos polares.
Adaptación de especies y reducción de la diversidad
El estudio también muestra que los organismos bajo el hielo —como las diatomeas o Phaeocystis antarctica— poseen pigmentos como la clorofila a, c y la fucoxantina, que les permiten captar luz desde el violeta hasta el verde. Estas especies prosperan bajo un espectro amplio. En contraste, especies dominantes en aguas abiertas, como Micromonas, están optimizadas para captar luz azul y violeta, y carecen de pigmentos que les permitan absorber en otras zonas del espectro.
De hecho, los científicos ya han observado cambios en la composición del fitoplancton en lugares como la Cuenca de Canadá, donde el hielo ha desaparecido significativamente. Allí, las diatomeas están siendo reemplazadas por Micromonas spp., mejor adaptadas al nuevo espectro azul dominante.
La tendencia también afecta a las criptófitas, un grupo diverso de algas con pigmentos adaptados a nichos específicos. La pérdida de hielo podría reducir la variedad de colores disponibles, lo que llevaría a una disminución en la diversidad pigmentaria y, por ende, en la diversidad de especies.
Mediciones bajo el hielo marino realizadas por uno de los investigadores daneses en Groenlandia. Cortesía: Lars Chresten Lund-Hansen
La luz, pieza clave en los modelos climáticos
Los investigadores hacen una llamada de atención a la comunidad científica para que estos hallazgos se integren de forma más explícita en los modelos climáticos y las predicciones oceánicas.
Hasta ahora, la mayoría de estos modelos consideran la cantidad de luz, pero no su composición espectral, a pesar de que este aspecto es crucial para entender cómo responderán los ecosistemas marinos a los cambios ambientales.
«La calidad de la luz es un factor selectivo clave para las comunidades fotosintéticas —dice Soja-Woźniak. Y advierte—: Ignorar los cambios en el espectro de luz es pasar por alto una parte fundamental del impacto que tiene el deshielo en la vida marina».
Soja-Woźniak insiste en que el deshielo marino no solo representa una pérdida visual o climática. Está transformando los colores del océano en un sentido literal y biológico, reconfigurando la base de la vida en los polos. A medida que el hielo retrocede, el mar se vuelve más azul… pero también más homogéneo, menos diverso y posiblemente menos resiliente frente a nuevas perturbaciones. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Ámsterdam
Fuente: Soja-Woźniak, M., Holtrop, T., Woutersen, S. et al. Loss of sea ice alters light spectra for aquatic photosynthesis. Nature Communications (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-59386-x
