Una nueva investigación que se publica este jueves en 'Nature' revela que el fondo marino es una importante fuente de hierro para los océanos. En el fondo del mar, las fuerzas volcánicas y magmáticas crean aguas termales que arrojan agua súper caliente a las profundidades del mar. El agua ácida caliente se mueve a través de metales de la corteza de la Tierra y el agua caliente rica en químicos de estos géiseres remotos sustentan exóticos ecosistemas de aguas profundas.
Hasta ahora, se creía que metales como el hierro y el manganeso reaccionaban rápidamente y formaban partículas que se agrupan o se adhieren a otras cosas, haciendo que se hundan hasta el fondo del mar cerca de la fuente. El nuevo trabajo demuestra que los metales permanecen disueltos y siguen las corrientes de aguas profundas para proporcionar una gran fuente de hierro a los océanos del mundo.
"Esto demuestra que la actividad hidrotermal en las dorsales oceánicas impacta en la química oceánica mundial", afirma el autor principal, Joseph Resing, científico de investigación senior en el Instituto Miexto para el Estudio de la Atmósfera y el Océano de la Universidad de Washington, en Estados Unidos, socio de la Administración Nacional Atmosférica y Oceanográfica. "En escalas de tiempo más largas, también afecta a la productividad de los océanos".
El trabajo demuestra que los metales permanecen disueltos y siguen las corrientes de aguas profundas para proporcionar una gran fuente de hierro a los océanos del mundo
Los metales, especialmente el hierro, son cruciales para el crecimiento del fitoplancton en los océanos. En muchas partes del océano, el hierro controla el crecimiento de la vida marina a pesar de que sólo está presente en concentraciones de partes por trillón.
La mayor parte del hierro en el océano proviene de polvo de los desiertos o de los ríos que desembocan en el mar, pero la investigación reciente, como la realizada por el coautor Christopher German, de 'Woods Hole Oceanographic Institution', da a entender que el hierro también podría estar procediendo de la cima de la cresta de un volcán explotando algún tipo de truco químico para hacer ese viaje de larga distancia.
El nuevo estudio, que forma parte del programa de 'GEOTRACES' de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, localiza la "pistola humeante", una columna de metales hidrotermales dibujada hacia el oeste por el lento movimiento de la corriente del océano profundo que lleva estos metales durante décadas a partes distantes del océano.
En un viaje de 57 días durante el otoño de 2013 a bordo del buque de investigación de la Universidad de Washington, en Estados Unidos, Thomas G. Thompson, siguió el conducto de agua de la Dorsal del Pacífico Oriental, una cadena de volcanes submarinos al oeste de Ecuador que es uno de los lugares con mayor actividad volcánica en la Tierra.
Los oceanógrafos siguieron el rastro a lo largo de más de 4.000 kilómetros al oeste a través del Pacífico Sur hasta Tahití, utilizando herramientas muy sensibles para hacer mediciones de los metales desde la superficie del océano al fondo del mar.
Aunque el aluminio se agotó con el tiempo, cada posición más al oeste de la cresta reveló evidencia de manganeso hidrotermal y, sorprendentemente, de hierro, a unos 2,5 kilómetros de profundidad. "Cada día que estuvimos allí, nos sorprendió ver que la columna de hierro disuelto todavía estaba presente -afirma Resing-. Nunca antes hemos documentado la presencia de hierro disuelto en las corrientes oceánicas".
La mayor parte del hierro en el océano proviene de polvo de los desiertos o de los ríos que desembocan en el mar
El hallazgo es especialmente importante para el Océano Austral, que rodea la Antártida, donde se sabe que las masivas floraciones de fitoplancton están limitadas por los suministros de hierro, y donde los vientos son menos propensos a llevar polvo rico en hierro.
El coautor Alessandro Tagliabue, de la Universidad de Liverpool, Inglaterra, puso los resultados dentro de un modelo oceánico y encontró crecimiento del fitoplancton en el Océano Austral con el apoyo del hierro de los respiraderos de aguas profundas. Por lo tanto, el hierro de estos respiraderos ayuda a mantener un ecosistema importante que consume dióxido de carbono de la atmósfera. Gran parte de este carbono se exporta desde la superficie del océano a las profundidades del mar y en el Océano Austral, entre el 15 y el 30 por ciento de esta exportación de carbono es respaldado por el hierro hidrotermal.
"Para modelar correctamente la absorción de dióxido de carbono en el Océano Austral y de entender cómo esta absorción impacta en el clima, hay que tener en cuenta este hierro", dijo Resing. La investigación en curso de otros colaboradores analizará muestras de agua adicionales recogidas durante la misma expedición para averiguar qué permite que el hierro se transporte tan lejos.
Hay dos teorías principales sobre el largo viaje que hace el hierro: que se une a moléculas orgánicas grandes, de forma parecida a cómo el hierro se adhiere a la hemoglobina en el torrente sanguíneo, o que se separa en pequeñas nanopartículas que pueden permanecer suspendidas en el agua durante décadas.
