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Plancton, el otro pulmón del planeta

Por Mar Gulis (CSIC)

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‘Hyperia macrocephala’, uno de los miles de microorganismos que configuran el plancton. / Uwe Kils, via Wikipedia Commons.

Si decimos que el Amazonas y otras selvas y bosques son los pulmones de nuestro planeta, a nadie le extrañará. Estas grandes extensiones pobladas de árboles y otras plantas cumplen un papel esencial en la producción de oxígeno y en la captura del carbono. Pero, ¿hay otros pulmones en el planeta? Varios estudios científicos señalan al plancton como uno de los más importantes. Sí, ese conjunto de organismos –sobre todo microscópicos – que habita mares y océanos produce cantidades importantes del oxígeno que respiramos y absorbe en torno a un 30% del CO2 que generamos los humanos. Por eso desempeña un papel clave en la lucha contra el calentamiento global.

El plancton, que en griego significa ‘errante’, está constituido por seres vivos que viven en suspensión en el agua del mar. Aquí se incluyen virus, bacterias, arqueas, microalgas y animales como las medusas, si bien la mayoría son organismos tan pequeños que solo pueden verse bajo el microscopio. Pues bien, estos seres minúsculos son esenciales para el funcionamiento del ecosistema oceánico y el mantenimiento del clima en nuestro planeta.

Dado que el plancton engloba a organismos muy heterogéneos, existen diversas clasificaciones para diferenciarlos. Una de las más extendidas distingue al fitoplancton, constituido por vegetales, del zooplancton, integrado por animales como pequeños peces y crustáceos. Aquí nos interesa hablar del fitoplancton, que abarca desde bacterias menores de 0.001 mm hasta algas unicelulares de casi 1 mm. Como sucede con las plantas terrestres, el fitoplancton marino lleva a cabo la fotosíntesis. Este proceso transforma, gracias a la luz, materia inorgánica (agua y CO2) en orgánica, siendo la base de la red trófica oceánica, que incluye los peces de los que nos alimentamos. Además, durante la fotosíntesis se libera oxígeno a la atmósfera. Finalmente, el fitoplancton ejerce una función de control del clima mediante la denominada ‘bomba biológica de carbono’, que permite el ‘secuestro’ del carbono en las profundidades marinas.

Expedici—n Malaspina 2010 Im‡genes de zooplancton muestreado en el Leg 5 entre Auckland y Honolulu. Heter—poda. Hembra de la especie Pterosoma planum. Pertenecen a un grupo de caracolas depredadoras que viven en el OcŽano Pac’fico. Pueden crecer hasta los tres o cuatro cent’metros. Es una especie carn’vora que caza peces y otras caracolas y babosas. © JOAN COSTA

Hembra de la especie ‘Pterosoma planum’ que forma parte del zooplancton que habita en el Océano Pacífico.  / Imagen de la Expedición Malaspina 2010 (Joan Costa-CSIC)

El mecanismo es el siguiente: el CO2 es absorbido en las aguas superficiales iluminadas por el sol durante la fotosíntesis. Así, el carbono queda fijado en el tejido de los organismos o en las conchas de ciertos microorganismos; después esos materiales sufren una sedimentación en las aguas profundas, donde el carbono puede quedar ‘secuestrado’ durante miles de años antes de que vuelva a la atmósfera.

En otras palabras, este flujo vertical de carbono fuerza el paso de CO2 desde la atmósfera hacia la capa superficial del océano, y de ahí a las profundidades. De este modo se reduce la acumulación de dióxido de carbono de origen antropogénico en la atmósfera, causa principal del calentamiento global. Investigaciones recientes apuntan, además, que gracias al fitoplancton el océano podría actuar como sumidero del CO2 a un ritmo incluso más rápido de lo que se pensaba. Tras recoger múltiples muestras, la Expedición Malaspina, liderada por el CSIC y que se desarrolló en 2010-2011, concluyó que muchas de las células fotosintéticas que se hallaron en el océano profundo, habían estado viviendo en la superficie entre 5 y 20 días antes de ser muestreadas. Con ese dato, los investigadores calcularon que dichas células se hundían una media de 400 a 600 metros por día, cuando se pensaba que el ritmo diario era de un metro. Obviamente, eso supone una capacidad mayor a la hora de retirar el carbono de la atmósfera para su posterior ‘almacenamiento’ en el fondo del océano.

Esta tesis concuerda con lo planteado en una investigación internacional que se ha publicado en la revista Nature y en la que ha participado el Instituto de Ciencias del Mar del CSIC. Este trabajo describe la comunidad de organismos planctónicos que participan en la eliminación de carbono de las capas superiores del océano. La principal conclusión es que “el papel desempeñado por ciertos microorganismos (parásitos unicelulares, cianobacterias y virus) en la exportación de carbono había sido subestimado”, explica la delegación del CSIC en Cataluña en su revista R+D.

Así que, aunque no los veamos, millones de seres vivos microscópicos que flotan a la deriva en mares y océanos combaten cada día el calentamiento global, una de las principales amenazas para la sostenibilidad del planeta.

Corales: los chivatos del océano

Por Mar Gulis (CSIC)

En plena revolución industrial, los canarios, muy a su pesar, cumplieron un importante papel en las minas de carbón. Al ser unos pájaros muy sensibles al metano y al monóxido de carbono, los mineros los utilizaban como señal de alarma. Los llevaban a la mina y cuando los canarios dejaban de cantar, los mineros escapaban a toda velocidad. Afortunadamente hoy se utilizan detectores de gases y sistemas de ventilación como métodos de alerta.

Corales marinos. / USFWS/Jim Maragos. Flickr

Corales marinos / USFWS/Jim Maragos. Flickr

El científico John Veron, descubridor de innumerables especies de corales marinos, se refirió a esta anécdota para ilustrar la importancia de estos organismos en los ecosistemas oceánicos. En un artículo en Yale Environment 360, el investigador australiano concluyó que los arrecifes de coral son los canarios de los océanos, y que, por ello, los humanos debemos estar atentos a sus señales. En otras palabras, el delicado estado de estos animales –sí, aunque parezcan plantas, son animales– es un indicador del empeoramiento de la salud de los océanos. Según el World Resources Institute, alrededor del 75% de los corales que hay en el mundo está en peligro.

Estos organismos calcáreos, que se componen de animales diminutos –pólipos– y de los esqueletos que dejan al morir, están sufriendo las consecuencias de la progresiva acidificación de los océanos. El aumento de emisiones de CO2 explicaría este fenómeno. Precisamente cuando comenzó la revolución industrial, mientras los mineros utilizaban a los canarios en las minas, empezaba a detectarse la peligrosa acidificación en las aguas oceánicas. Desde entonces, la acidez promedio del océano superficial ha aumentado un 30%, según el proyecto Malaspina, liderado por el CSIC.

Al absorber parte del CO2 que emitimos los humanos a la atmósfera, los océanos están experimentando un descenso del pH del agua, que pierde alcalinidad. En eso consiste la acidificación, que a su vez provoca una disminución de la capacidad del océano de absorber más CO2 atmosférico. Así, cada vez será más difícil estabilizar las concentraciones de este gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático.

No solo los corales se ven afectados por el aumento de la acidificación, también otros organismos calcáreos como los mejillones. / Flickr

No solo los corales se ven afectados por el aumento de la acidificación, también otros organismos calcáreos como los mejillones / Flickr

Durante la expedición Malaspina, cuyo objetivo principal era evaluar el impacto del cambio global en los océanos, las mediciones que se realizaron en el Atlántico Norte Subtropical demostraron que la acidificación ha penetrado ya en las profundidades oceánicas y es perceptible hasta los 1.000 metros de profundidad. Así se explica en uno de los paneles que conforman la exposición Un mar de datos, que compila los principales resultados obtenidos en este ambicioso proyecto de investigación oceanográfica. Un agua oceánica cada vez más ácida tendrá efectos negativos para la biodiversidad, especialmente para los organismos que construyen estructuras de carbonato, como corales, moluscos, crustáceos y erizos de mar.

Sin embargo, la pérdida de corales tiene consecuencias especialmente desastrosas, pues estos organismos son el hábitat natural de miles de especies marinas (en torno al 25% del total), algunas de ellas de consumo humano. No solo eso. Gracias a su consistencia, los arrecifes de coral protegen a las costas de la erosión y los embates de las olas, formando recintos poblados por muchos animales que son fuente de alimento de otros organismos superiores. Si el coral sufre daños irreparables y es incapaz de regenerarse, otras especies estarían condenadas a la desaparición.

Con los niveles actuales de emisión de CO2, las concentraciones de este gas podrían aumentar exponencialmente para finales de este siglo. Y mientras la acidificación puede acelerarse en cortos períodos de tiempo, la comunidad científica cree que no existen soluciones capaces de invertir el proceso en el corto plazo. Pero no es esta la única amenaza para los arrecifes de coral: la sobrepesca, la contaminación y los vertidos, el exceso de sedimentación, o los aumentos de la temperatura del agua también juegan en su contra.

Los corales, como los canarios, ya nos están avisando.