Investigadores de la Universidad de Stanford dicen que han encontrado una carretera acuática que permite que los nutrientes del vientre de la Tierra barran las aguas superficiales de la costa de la Antártida y estimulan el crecimiento explosivo de algas microscópicas oceánicas.
Su estudio, publicado el 5 de junio en la revista Comunicaciones de la naturaleza , sugiere que los respiraderos hidrotermales, aberturas en el fondo marino que emiten corrientes calientes de fluido rico en minerales, pueden afectar la vida cerca de la superficie del océano y el ciclo global del carbono más de lo que se pensaba anteriormente.
Mathieu Ardyna, un investigador postdoctoral y autor principal del estudio, dijo que la investigación proporciona la primera evidencia observada de hierro de las profundidades del Océano Austral convirtiendo las aguas superficiales normalmente anémicas en puntos calientes para el fitoplancton, las pequeñas algas que sostienen la red alimentaria marina,saca el dióxido de carbono que atrapa el calor del aire y produce una gran cantidad de oxígeno que respiramos ". Nuestro estudio muestra que el hierro de los respiraderos hidrotermales puede brotar, viajar a través de cientos de millas de océano abierto y permitir que el fitoplancton prospere en algunoslugares inesperados ", dijo.
Kevin Arrigo, profesor de ciencias del sistema terrestre y autor principal del artículo, calificó los hallazgos de "importantes porque muestran cuán íntimamente unidos pueden estar el océano profundo y el océano superficial".
Floraciones misteriosas
El fitoplancton necesita hierro para prosperar, y eso limita su abundancia en vastas franjas del océano donde las concentraciones de nutrientes son bajas. Pero cuando las condiciones son correctas, el fitoplancton también puede crecer explosivamente, floreciendo a través de miles de millas cuadradas en cuestión de días.
Eso es lo que Ardyna notó recientemente cuando observó los datos registrados en 2014 y 2015 por una flota de robots flotantes equipados con sensores ópticos en el Océano Austral. Más de 1,300 millas de la costa de la Antártida y 1,400 millas del continente africano, dosinesperadamente grandes flores surgieron en un área conocida por la escasez severa de hierro y bajas concentraciones de clorofila, un indicador de las poblaciones de fitoplancton.
Las floraciones masivas en esta región solo podrían ser posibles con una afluencia de hierro. Ardyna y Arrigo descartaron rápidamente las fuentes más comunes del océano, incluidas las plataformas continentales, el derretimiento del hielo marino y el polvo atmosférico, que simplemente estaban demasiado lejos para tener mucha influencia.
Eso los llevó a sospechar que el nutriente debe estar brotando desde abajo, posiblemente de una cadena de respiraderos hidrotermales que salpican una cresta en el medio del océano a 750 millas de donde las flores masivas habían aparecido inexplicablemente. Para ayudar a probar su hipótesis, reclutaronUn equipo internacional de colaboradores especializados en diversos aspectos de la oceanografía y el modelado.
"Desde hace tiempo se sabe que las ventilas hidrotermales crean oasis de vida únicos y profundos", dijo Ardyna. Hasta hace poco, los científicos generalmente creían que esos efectos nutritivos seguían siendo bastante locales. Pero una creciente cantidad de evidencia de simulaciones por computadora de la dinámica oceánica ha insinuadoque el hierro y otros elementos que sostienen la vida arrojados por los respiraderos hidrotermales pueden de hecho alimentar las floraciones planctónicas en áreas mucho más amplias.
Sin embargo, faltan mediciones directas.
En el Océano Austral, esto se debe en parte a la ubicación remota, a los mares extremadamente fríos y agitados, que dificultan estudiar de cerca o recopilar datos precisos ". Sus sensores deben estar en el lugar correcto en el momento adecuado para verestas floraciones ", dijo Ardyna." Los satélites pueden subestimar la intensidad o perderlas por completo debido a la mala cobertura o la fuerte mezcla de la columna de agua, lo que empuja el fitoplancton demasiado profundo para que los satélites puedan verlo ".
Pistas del espacio, robots flotantes
Para rastrear el flujo de partículas de los respiraderos en la cresta del océano medio, los científicos analizaron datos de satélites que miden la clorofila y de boyas autónomas cargadas de sensores conocidas como flotadores Argo. A medida que se sumergen y se desplazan a lo largo de las corrientes oceánicas, algunas deestas boyas detectan clorofila y otros proxies para la biomasa de fitoplancton. "Los flotadores nos brindan datos valiosos y únicos, que cubren una gran sección de la columna de agua hasta los 1,000 metros de profundidad durante un ciclo anual completo", dijo Ardyna.
Los científicos no pudieron medir directamente el hierro en el agua, sino que analizaron las mediciones de helio recolectadas por cruceros científicos en la década de 1990. La presencia de helio señala las aguas influenciadas por respiraderos hidrotermales, que canalizan grandes cantidades de helio primordial desde debajo de la corteza terrestre.
Los datos de clorofila, fitoplancton y helio sugieren que una poderosa corriente que rodea la Antártida toma nutrientes que se elevan de los respiraderos. Dos ramas turbulentas y de rápido movimiento de la corriente luego transportan los nutrientes hacia el este durante un mes o dos antes de servirlos como un banquete.fitoplancton desnutrido. Junto con la llegada del sol de primavera que el fitoplancton necesita para la fotosíntesis, la entrega desencadena una floración masiva que probablemente pueda absorber y almacenar cantidades significativas de carbono de la atmósfera, dijo Arrigo, quien también es el profesor de acero Donald y Donald M.en Ciencias de la Tierra.
Con el tiempo, las flores se desplazan hacia el este hacia las actuales carreras alrededor de la Antártida y se desvanecen a medida que las criaturas marinas las devoran. "Sospechamos que estos puntos críticos se consumen o exportan a aguas profundas", dijo Ardyna.
Cada floración dura poco más de un mes, pero es probable que los mecanismos que los desencadenan sean más comunes en el océano global de lo que los científicos sospechaban anteriormente.
"Los respiraderos hidrotermales se encuentran dispersos por todo el fondo del océano", dijo Ardyna. Conocer las vías que llevan sus nutrientes a las aguas superficiales ayudará a los investigadores a hacer cálculos más precisos sobre el flujo de carbono en los océanos del mundo ". Aún queda mucho por hacer".hacer para revelar otros puntos críticos potenciales y cuantificar cómo este mecanismo está alterando el ciclo del carbono ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford . Original escrito por Josie Garthwaite. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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