Pase un invierno en la Laponia finlandesa y rápidamente aprenderá que los lagos no están simplemente congelados. Son lugares estratificados, en capas, químicamente activos cuya temperatura en el fondo dice algo sobre el otoño que los precedió. Lo que hace que un hallazgo publicado en Water Resources Research esta primavera sea particularmente inquietante: a lo largo de aproximadamente 50 años de datos de monitoreo de docenas de lagos finlandeses, los científicos han descubierto que a medida que los otoños se vuelven más cálidos, el agua debajo del hielo invernal se enfría, en promedio. El cambio climático no está haciendo lo que cabría esperar. Está haciendo lo contrario y la explicación tiene mucho que ver con el tiempo.
El estudio, dirigido por investigadores de la Universidad de York en Canadá junto con científicos del Instituto Finlandés de Medio Ambiente y la Universidad del Este de Finlandia, sintetizó registros de temperatura y fenología del hielo de 47 sitios lacustres en toda Finlandia desde 1972 hasta 2021. La mayoría de las investigaciones sobre lagos son a corto plazo, específicas del sitio y estacionalmente irregulares. Aquí, el equipo tenía medio siglo de lecturas de un país cuyos lagos se están calentando más rápido que casi cualquier otro lugar de la Tierra, y estaban haciendo una pregunta que nadie había planteado adecuadamente a los datos antes: ¿qué efecto real tiene un otoño más cálido en un lago en invierno?
La paradoja de los datos
Las cifras de los titulares son bastante sorprendentes. Las temperaturas otoñales del agua superficial en los sitios finlandeses se calentaron aproximadamente 1,85 grados Celsius durante el período de estudio, y la congelación del lago se retrasó unos 20 días. Ambas tendencias son lo que se podría predecir a partir de la física básica: aire más cálido, agua más cálida, más tarde hielo. Lo que los investigadores no predijeron fue el comportamiento de las temperaturas debajo del hielo una vez que finalmente se formó. Seis de ocho sitios con registros bajo el hielo lo suficientemente prolongados mostraron una tendencia al enfriamiento. La correlación entre la formación tardía de hielo y el agua más fría del fondo fue moderadamente fuerte, y un análisis de punto de ruptura señaló 2002 como el año en que el patrón se agudizó hacia un nuevo régimen: congelación tardía, profundidades más frías.
El mecanismo es contrario a la intuición pero, una vez expuesto, es difícil discutirlo. Cuando un lago permanece sin hielo durante más tiempo en otoño, permanece expuesto al viento y al cielo. Sin la tapa aislante de hielo, la columna de agua sigue mezclándose y sigue irradiando calor hacia afuera. Cuando las temperaturas finalmente congelan la superficie, el lago se ha estado enfriando continuamente durante semanas más que en décadas anteriores. Llega al invierno frío en lugar de simplemente fresco. “Recién ahora estamos empezando a comprender la importante importancia de las condiciones otoñales para los lagos templados del norte”, dicen Ferrato, Culpepper y Sharma de la Universidad de York. “Nuestros hallazgos recientes deberían tenerse en cuenta en la investigación limnológica y en las proyecciones del impacto del cambio climático”.
El viento resulta ser casi tan importante como la temperatura. Los lagos con vientos otoñales más fuertes mostraron condiciones más frías bajo el hielo; la mezcla impulsada por el viento empuja la columna de agua hacia la homogeneidad térmica antes de la congelación, eliminando el calor retenido. El tamaño del lago también importa, probablemente porque los lagos más grandes tienen alcances más largos, lo que da al viento más espacio para actuar. Los investigadores construyeron modelos de ecuaciones estructurales para rastrear estas vías causales y descubrieron que la velocidad del viento, la radiación de onda corta y el área del lago explicaban colectivamente aproximadamente el 46% de la variación en las temperaturas bajo el hielo en los nueve sitios con datos completos.
Qué significa el agua fría para la vida
Los lagos no son sólo cuerpos de agua. Son hábitats, reactores químicos, bancos de nutrientes. Lo que sucede con la temperatura debajo del hielo se propaga hacia afuera de maneras que los científicos apenas están comenzando a rastrear. “La temperatura del agua es un factor clave que determina la biología de los organismos acuáticos ectotérmicos”, afirma Raine Kortet, profesora de Ecología Acuática de la Universidad del Este de Finlandia. “En aguas muy frías, muchos organismos, desde el plancton hasta los peces, suelen comportarse de forma más pasiva”. Las condiciones más frías bajo el hielo pueden suprimir la actividad metabólica, cambiar la dinámica del oxígeno y alterar la forma en que los nutrientes circulan a través de la columna de agua antes de que comience la mezcla primaveral.
Hay otra cadena de efectos que va en dirección contraria, hacia el verano. Las fechas posteriores de formación de hielo se correlacionan con la desaparición de hielo más temprana de la primavera siguiente, lo que a su vez se correlaciona con temperaturas máximas más cálidas en la superficie del verano. El lago que se congela tarde se descongela temprano, entrando en verano con más calor acumulado. Sin embargo, la temperatura del fondo bajo el hielo no mostró ningún efecto directo significativo sobre las condiciones de la superficie en verano; La mezcla primaveral aparentemente restablece el reloj térmico, y las temperaturas del aire en verano dominan rápidamente cualquier legado que deje el invierno.
Así pues, la imagen que surge es asimétrica y un poco extraña. Las condiciones otoñales dan forma al invierno de manera duradera, particularmente en las frías profundidades de la columna de agua. Pero el verano hace caso omiso de esos legados. El otoño importa; el invierno importa menos de lo que piensas; El verano es verano y hará calor de todos modos.
Por qué 50 años de seguimiento lo cambian todo
Quizás el aspecto más discretamente importante de esta investigación sea el metodológico. Los conjuntos de datos ecológicos a largo plazo son poco atractivos de mantener y difíciles de financiar. Finlandia lo ha logrado de todos modos, en docenas de sitios, durante cinco décadas, y la recompensa es un estudio que no se podría haber hecho de otra manera. “Este estudio también destaca la importancia de los datos de seguimiento hidrológico a largo plazo a la hora de evaluar los impactos del cambio climático en la hidrología y la biología de los lagos”, señala Merja Pulkkanen, directora de equipo del Instituto Finlandés de Medio Ambiente. Un conjunto de datos más corto podría haber omitido por completo el punto de ruptura de 2002 o haber interpretado mal la dirección de las tendencias de la temperatura bajo el hielo.
Lo que parece cada vez más difícil de discutir es que el otoño ha sido un punto ciego en la ciencia de los lagos. Los estudios de los lagos dimícticos, aquellos que se mezclan dos veces al año, se han centrado principalmente en el verano y la primavera. El otoño ha representado quizás el 10% de la investigación limnológica publicada desde 2000, según el estudio de la literatura realizado por el equipo, aunque resulta que establece las condiciones térmicas que rigen la calidad del hábitat invernal, la dinámica del oxígeno y la disponibilidad de nutrientes. Por ahora, bajo el hielo de cientos de lagos finlandeses, el agua se encuentra más fría que hace una generación, incluso cuando el mundo de arriba se vuelve considerablemente más cálido. En algún lugar de esa oscuridad fría y cada vez más vigilada, las consecuencias del otoño de esta temporada ya están tomando forma.
La investigación fue publicada en Water Resources Research. DOI: https://doi.org/10.1029/2025WR042047
Preguntas frecuentes
¿Por qué los otoños más cálidos hacen que el agua del lago sea más fría en invierno?
Cuando los lagos permanecen sin hielo durante más tiempo en otoño, pierden más calor a la atmósfera a través de la mezcla impulsada por el viento y el enfriamiento de la superficie. Cuando el lago finalmente se congela, ha arrojado más calor del que habría emitido en un año más frío y con heladas anteriores, dejando el agua del fondo más fría debajo del hielo a pesar de que las condiciones de la superficie eran más cálidas antes de la congelación.
¿El agua más fría del lago invernal afecta a los peces y otras formas de vida acuática?
Puede. Los peces y el plancton son ectotérmicos, lo que significa que el agua más fría ralentiza su metabolismo y comportamiento. Las condiciones más frías bajo el hielo también afectan los niveles de oxígeno y el ciclo de los nutrientes, con efectos en cadena que pueden persistir hasta la primavera, cuando el lago se derrite y se mezcla nuevamente.
¿Las condiciones invernales del lago se mantienen hasta el verano?
En parte, a través de la fenología del hielo más que de la temperatura del agua. Las fechas posteriores de entrada y salida de hielo están relacionadas con temperaturas máximas más cálidas en la superficie del verano, probablemente porque una temporada de hielo más corta permite más tiempo para el calentamiento solar. Sin embargo, la temperatura del agua del fondo bajo el hielo no mostró ningún efecto directo significativo sobre las condiciones del verano; La mezcla primaveral parece restablecer el récord, después de lo cual la temperatura del aire en verano asume el papel de factor dominante.
¿Por qué se ha pasado por alto el otoño en la ciencia de los lagos?
En parte, logística: el trabajo de campo en condiciones frías y oscuras es más difícil de sostener que las campañas de verano. Los investigadores también señalan que el otoño ha representado sólo alrededor del 10% de los estudios limnológicos publicados desde 2000, a pesar de que establece las condiciones térmicas que gobiernan la calidad del hábitat invernal y la dinámica de los nutrientes. El equipo sostiene que la proporción debe cambiar si los científicos quieren predecir adecuadamente cómo responderán los lagos del norte al calentamiento continuo.
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