Cualquiera que alguna vez se haya sumergido en el océano ha visto las diminutas motas blancas flotando en el agua como nieve. Esta llamada nieve marina está formada por escombros que se hunden, fragmentos de plancton muerto, trozos de materia orgánica y pequeñas partículas minerales que flotan a través de la columna de agua. La nieve marina también transporta carbonato de calcio, el mineral que forma las conchas de muchos organismos marinos.
En teoría, ese mineral debería disolverse principalmente en las profundidades del océano, donde las aguas más frías y ácidas lo descomponen. Pero las mediciones del océano han demostrado que el carbonato de calcio desaparece mucho más cerca de la superficie.
Un nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences sugiere que las bacterias que viven dentro de la nieve marina pueden ser las responsables.
El descubrimiento podría cambiar la forma en que los investigadores entienden la bomba biológica de carbono, uno de los procesos de regulación del clima más importantes del océano.
“Piense en las partículas marinas como las megaciudades del océano”, dijo Benedict Borer, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa. “Dentro de estos pequeños espacios, hay enormes cantidades de actividad microbiana. Es aquí donde se disuelve el carbonato de calcio”.
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El papel de la nieve marina en el almacenamiento de carbono en los océanos
En la superficie del océano, unas algas microscópicas llamadas fitoplancton absorben dióxido de carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis.
Cuando estos organismos mueren, sus restos se hunden a través de la columna de agua en forma de nieve marina, transportando carbono hacia abajo. Miles de millones de toneladas de carbono orgánico y mineral se mueven de esta manera cada año a través del océano.
Cuanto más se hunden estas partículas antes de disolverse o descomponerse, más tiempo permanece almacenado el carbono fuera de la atmósfera.
Con el tiempo, el carbonato de calcio se disuelve en aguas más profundas, liberando dióxido de carbono de regreso al océano y continuando el ciclo.
Pero las observaciones han demostrado que una cantidad sorprendente de este mineral desaparece mucho antes de lo esperado, lo que llevó a los investigadores a buscar una explicación.
Dentro de las partículas de nieve marina
Para investigar el misterio, Borer y sus colegas crearon un experimento diseñado para imitar lo que sucede dentro de las partículas marinas que se hunden.
Utilizando un chip de microfluidos especialmente diseñado, el equipo recreó las condiciones del océano en miniatura en el laboratorio. El dispositivo les permitió estudiar partículas marinas que contienen calcita (una forma cristalina de carbonato de calcio) junto con bacterias que crecen naturalmente en estas partículas.
El agua de mar artificial fluyó a través del sistema mientras los investigadores controlaban la temperatura, los niveles de oxígeno y la abundancia de bacterias.
A medida que las bacterias crecían, respiraban dióxido de carbono. Ese proceso hizo que el pequeño ambiente alrededor de las partículas fuera más ácido, lo que aceleró la disolución de la calcita.
En otras palabras, los microbios estaban ayudando a disolver los minerales de la concha dentro de la propia nieve marina.
Las bacterias pueden frenar el hundimiento del carbono en el océano
El descubrimiento podría tener implicaciones más allá de estas partículas microscópicas.
El carbonato de calcio ayuda a pesar los escombros que se hunden, actuando como pesas diminutas que arrastran la nieve marina hacia las profundidades del océano. Si las bacterias disuelven ese mineral antes en el viaje, las partículas pueden hundirse más lentamente.
Un hundimiento más lento significa más tiempo para que el carbono se recicle cerca de la superficie en lugar de almacenarse en aguas profundas.
Debido a que la respiración bacteriana también libera dióxido de carbono, el proceso podría potencialmente devolver parte de ese carbono a la atmósfera.
“Los oceanógrafos a menudo piensan en la escala macro, pero en este caso, lo que sucede en las partículas microscópicas controla todo el océano”, dijo Borer en el comunicado de prensa.
Los investigadores dicen que se necesitará más trabajo para confirmar qué tan extendido está este mecanismo en el océano. Pero el estudio destaca cómo los procesos que se desarrollan dentro de pequeñas partículas a la deriva podrían influir en cómo el océano almacena carbono y cuánto regresa finalmente a la atmósfera.
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