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Diatoms are one of the most common types of phytoplankton. Photo: Wikipedia

El descenso del fitoplancton coincide con el aumento de las temperaturas durante los últimos 150 años

Prácticamente toda la vida marina depende de la productividad del fitoplancton – organismos microscópicos que trabajan incansablemente en la superficie del océano absorbiendo dióxido de carbono de la atmósfera.

A través de la fotosíntesis, estos microbios descomponen el dióxido de carbono en oxígeno, parte del cual se libera de nuevo a la atmósfera, y carbono orgánico, que almacenan hasta que son consumidos. Este carbono derivado del plancton es el que hace prosperar al resto de la cadena alimentaria marina, desde el diminuto camarón a las gigantes tortugas marinas y las ballenas yubartas.

Ahora, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts y la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) han hallado pruebas de que la productividad del fitoplancton está disminuyendo progresivamente en el Atlántico Norte, una de las cuencas marinas más productivas del mundo.

En el informe, publicado hoy en la revista Nature, explican que la productividad del fitoplancton en esta importante región se ha reducido un 10 por ciento desde mediados del siglo XIX y comienzo de la era industrial. Este descenso coincide con el aumento progresivo de la temperatura de la superficie del mar durante ese mismo periodo de tiempo.

Matthew Osman, autor principal del estudio y estudiante graduado del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, dice que hay indicios de que la productividad del fitoplancton pueda disminuir aun más a medida que las temperaturas sigan aumentando como resultado del cambio climático de origen humano.

“Es un descenso suficientemente importante que debería preocuparnos,” dice. “La cantidad de productividad en los océanos se traduce en cantidad de fitoplancton. Es decir, podemos decir que se ha perdido un 10 por ciento de la base de la cadena alimentaria en esta región desde la era preindustrial. Si tenemos una población humana creciente pero una base alimenticia cada vez más baja, en algún momento sentiremos los efectos de ese descenso.”

Osman y sus colaboradores examinaron las tendencias de la productividad del fitoplancton usando ácido metanosulfónico o MSA. Cuando el fitoplancton se expande en enormes floraciones, determinados microbios emiten sulfuro de dimetilo (DMS), un aerosol que cae en la atmósfera y finalmente se descompone o bien en aerosol sulfato o en MSA, que luego el viento deposita en la superficie del mar o terrestre.

“A diferencia del sufltato, que puede tener múltiples fuentes en la atmósfera, se sabe desde hace unos 30 años que el MSA tiene una característica muy particular: es el único que deriva del DMS, que a su vez es el único que deriva de estas floraciones de fitoplancton,” dice. “Así pues, cualquier medición que se haga del MSA, se sabe con certeza que procede de una única fuente- el fitoplancton.”

En el Atlántico Norte, el fitoplancton probablemente produjo MSA que se depositó en el norte, incluido por toda Groenlandia. Los investigadores midieron el MSA en los núcleos de hielo de Groenlandia – en este caso usando columnas de entre 100 y 200 metros de largo de nieve y hielo que representan capas de antiguos eventos de nevadas preservadas a lo largo de cientos de años.

“Básicamente se trata de capas de hielo sedimentosas que llevan amontonándose una encima de otra durante siglos, como si fueran tortitas,” dice.

El equipo analizó en total 12 núcleos de hielo, cada uno obtenido de distintos lugares de la capa de hielo de Groenlandia.

“Las condiciones pueden ser realmente duras,” dice. “A -30ºC, vientos y a menudo condiciones de tormenta blanca que hacen difícil diferenciar el cielo de la propia capa de hielo.”

Sin embargo, el equipo logró extraer, metro a metro, un núcleo de 100 metros en total, usando un taladro gigante enviado por avión. Inmediatamente guardaron cada segmento en cajas frías fuertemente aisladas y las transportaron en avionetas equipadas en condiciones ambientales de unos -20ºC. Una vez aterrizaron, unos camiones congeladores transportaron los núcleos hasta el laboratorio de los científicos.

“Todo el proceso, desde cómo transportar a salvo la sección de 100 metros desde Groenlandia, mantenerla a -20ºC y regresar a Estados Unidos fue una ardua tarea,” explica.

El equipo incorporó el conocimiento de investigadores de varios laboratorios de todo el mundo para analizar el MSA en cada uno de los 12 núcleos. En los 12 registros se observó un declive visible en las concentraciones de MSA desde mediados del siglo XIX – en torno al comienzo de la era industrial, cuando empezó la emisión a gran escala de gases de efecto invernadero. Este descenso del MSA está relacionado directamente con el declive en la productividad de fitoplancton en el Atlántico Norte.

“Es la primera vez que hemos usado colectivamente registros de MSA del núcleo de hielo para revelar esta señal consistente. Vemos un descenso a largo plazo que se origina más o menos en el mismo momento cuando empezamos a alterar el sistema climático con las emisiones de gases de efecto invernadero,” dice.

“El Atlántico Norte tiene una enorme productividad pesquera gracias a esa productividad. Cualquier cambio en la base de esta cadena alimentaria tendrá efectos en cascada que finalmente repercutirá en nosotros.”

El declive de varios siglos en la producción del fitplancton parece coincidir no solo con el aumento de las temperaturas sino que también revela variaciones síncronas en las escalas cronológicas con el patrón de circulación oceánico conocido como Circulación de Retorno del Atlántico Meridional, o AMOC. Este patrón de circulación actúa típicamente mezclando capas de océano profundo con la superficie, permitiendo el intercambio de valiosos nutrientes de los que se alimenta el fitoplancton.

En los últimos años, los científicos han hallado pruebas de que la AMOC se está debilitando, un proceso que todavía no se comprende muy bien pero que puede deberse en parte a que el aumento de las temperaturas está aumentando el deshielo en Groenlandia. Esa agua de deshielo ha añadido una entrada de agua dulce menos densa al Atlántico Norte, estratificándolo (separándolo por capas, como cuando se intenta mezclar agua y aceite), impidiendo que las aguas profundas se mezclen con las de la superficie. Este debilitamiento podría ser la causa del declive del fitoplancton. A medida que la atmósfera siga calentando la capa superior del océano en general, esto podría estratificar aun más el océano, agravando la productividad del fitoplancton.

“No son buenas noticias, pero ahora ya no podemos decir que no lo sabíamos. Tenemos las pruebas de que esto está ocurriendo y ese es el primer paso que tenemos para arreglar el problema,” añade.

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