Estudio analiza la reacción de las comunidades de plancton al aumento de dióxido de carbono
Crédito imagen: Maike Nicolai / Geomar.
Las redes alimentarias marinas y los ciclos biogeoquímicos reaccionan de manera muy sensible al aumento de dióxido de carbono (CO2). Pero los efectos son mucho más complejos de lo que se pensaba anteriormente. Esto se muestra en un estudio publicado por investigadores del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel en la revista Nature Climate Change. Se combinaron los datos de cinco experimentos de campo a gran escala. Los experimentos investigaron cómo el ciclo del carbono dentro de las comunidades de plancton reacciona al aumento de CO2.
Acidificación de los océanos, la bomba biológica y especies del ecosistema
El océano juega un papel clave en el cambio climático actual, ya que absorbe una parte considerable del dióxido de carbono atmosférico emitido por la humanidad. Por un lado, esto ralentiza el calentamiento del clima. Por otro lado, la disolución del CO2 en el agua de mar conduce a la acidificación de los océanos. Esto tiene consecuencias de gran alcance para muchos organismos marinos y, por tanto, también para el ciclo del carbono oceánico. Uno de los mecanismos más importantes de este ciclo se llama bomba de carbono biológica. Parte de la biomasa que forma el fitoplancton en la superficie del océano a través de la fotosíntesis se hunde hasta las profundidades. Lo hace en forma de pequeñas partículas carbonosas. Como resultado, el carbono se almacena durante mucho tiempo en las profundidades del mar.
Por tanto, el océano actúa como sumidero de carbono en el sistema climático. La fuerza con la que actúa esta bomba biológica varía mucho de una región a otra y depende de la composición de las especies del ecosistema.
El estudio más completo sobre los efectos de la acidificación de los océanos
El estudio, ahora se ha publicado en la revista Nature Climate Change. Es uno de los estudios más completos hasta ahora sobre los efectos de la acidificación de los océanos en los ecosistemas marinos. Los científicos del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica demostraron por primera vez que la acidificación de los océanos influye en la bomba biológica. Lo hace, modificando el contenido de carbono del material orgánico que se hunde. Sorprendentemente, los cambios observados fueron muy variables. El contenido de carbono de las partículas que se hunden aumentó o disminuyó significativamente con el aumento de CO2. Esto dependió de la composición de especies y la estructura de la red alimentaria. Dado que los datos subyacentes cubren una amplia gama de regiones oceánicas, esto parece ser un fenómeno global. Estos hallazgos permiten una evaluación completamente nueva de los efectos de la acidificación de los océanos.
El plancton vegetal y animal, como los crustáceos juegan un gran papel
Crédito imagen: Ulf Riebesell / GEOMAR.
El Dr. Jan Taucher, Biólogo Marino y autor principal del estudio, dice: «Curiosamente, encontramos que el plancton bacteriano y animal, como los pequeños crustáceos, juega un papel clave. Ellos influyen en cómo el ciclo del carbono y la bomba biológica responden a la acidificación del océano. Hasta ahora, se ha sostenido ampliamente que los cambios biogeoquímicos son impulsados principalmente por reacciones del fitoplancton. Entonces, incluso los modelos modernos del sistema terrestre no tienen en cuenta las interacciones que observamos entre la red trófica marina y el ciclo del carbono. Nuestros hallazgos ayudan a hacer modelos climáticos más realistas y mejoran las proyecciones climáticas «.
Mesocosmos en diferentes regiones oceánicas
Hasta ahora, la mayor parte del conocimiento sobre este tema se ha basado en experimentos de laboratorio idealizados. Estos solo representan las interacciones ecológicas y la dinámica de la compleja red alimentaria marina de una manera muy simplificada. Esto hace que sea difícil transferir estos resultados a las condiciones reales del océano y proyectarlos en el futuro. Con el fin de obtener una visión más realista, el estudio resume varios experimentos de campo realizados con instalaciones de prueba de gran volumen. Son los llamados mesocosmos, en diferentes regiones oceánicas, desde aguas árticas hasta aguas subtropicales.
Crédito imagen: Michael Sswat / GEOMAR.
Los mesocosmos son, por así decirlo, tubos de ensayo de gran tamaño en el océano. En ellos se pueden estudiar los cambios en las condiciones ambientales en un ecosistema cerrado pero natural. Para el presente estudio, se sintetizó una gran cantidad de datos de cinco experimentos de mesocosmos. Ellos proporcionan una imagen más precisa de las comunidades de plancton y los procesos biogeoquímicos dentro del ecosistema. Se incluyeron en el análisis un total de más de diez mil puntos de datos.
Incorporando el conocimiento adquirido en los modelos
El conocimiento recién adquirido, ahora se puede utilizar para implementar las complejas interacciones ecológicas en los modelos del sistema terrestre. Se contribuye así a mejorar aún más las proyecciones climáticas.
Fuente: Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel, (GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel).
Artículo original: «The uncertain future of the oceans«. October 26, 2020.
Referencia:
Taucher, J., T. Boxhammer, LT Bach, AJ Paul, M. Schartau, P. Stange y U. Riebesell, 2020: Cambio de las proporciones de carbono a nitrógeno de la exportación de materia orgánica bajo la acidificación del océano. Nat. Clim. Cambio, https://doi.org/10.1038/s41558-020-00915-5
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- Ocean Warming and Acidification Effects on Calcareous Phytoplankton Communities. Universidad Autónoma de Barcelona (UAB). September 30, 2020.