¿Qué papel juega el plancton en el transporte de carbono de la atmósfera al océano?

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El poder del océano para frenar el carbono y proteger el medio ambiente es enorme pero no se entiende bien, pero un equipo internacional de científicos ha comenzado a iluminar cómo el océano absorbe carbono de la atmósfera, donde contribuye al calentamiento global, y lo traslada al fondo del mar. El trabajo establece el importante papel de las redes de plancton en la eliminación de carbono de la atmósfera y su traslado al océano profundo.

El conocimiento procede de la expedición de tres años Tara Oceans, en la que un equipo de más de 200 expertos trabajaron en el mar para catalogar y comprender mejor a los habitantes invisibles del océano, desde pequeños animales a virus y bacterias. El último de una serie de estudios del proyecto se publica este miércoles en 'Nature' y es el trabajo de Matthew Sullivan, profesor de Microbiología en la Universidad Estatal de Ohio, Estados Unidos, y Jennifer Brum y Simon Roux, investigadores postdoctorales en el laboratorio de Sullivan.

El equipo de Tara realizó una secuenciación genética avanzada para inspeccionar diminutos habitantes del océano y, a través de un enfoque analítico complejo, consiguió identificar los grupos de habitantes del océano más vinculados a depositar carbono en las profundidades del océano. "Es la primera mirada a toda la comunidad sobre qué organismos son buenos indicadores de cómo se mueve el carbono en el océano", afirma Sullivan.

Durante décadas, los científicos han buscado una manera de estudiar una comunidad como la del océano en un nivel genético y utilizar esa información para tomar medidas más grandes de comunidades complejas y predecir cómo funciona el ecosistema. Este estudio midió la abundancia de microbios (virus, bacterias, arqueas y eucariotas pequeñas) y luego empleó métodos estadísticos y modelado por ordenador para determinar qué microbios están más estrechamente vinculados con el movimiento descendente de carbono en el océano.

El fitoplancton, o las plantas en el mar, son conocidas por ser capaces de coger carbono de la atmósfera y llevarlo profundamente en el océano, pero se ha analizado este tema en pocas de las miles de especies de fitoplancton. Este nuevo trabajo usó cámaras para capturar imágenes de los organismos a diferentes profundidades del océano con el fin de identificar mejor los patrones de hundimiento de todo el plancton.

Estas medidas, combinadas con los nuevos conocimientos sobre la interacción entre los organismos y análisis avanzados, permitieron a los investigadores determinar qué fitoplancton predice mejor el traslado de carbono de la superficie del océano a las profundidades del mar.

El equipo de Sullivan desempeñó un papel clave en entender mejor el papel de los virus en este proceso, proporcionando un mapa global de las abundancias de virus. Después de exprimir los números, parece que la abundancia de relativamente pocos genes bacterianos y virales puede predecir la variación en el hundimiento de carbono. Los virus más importantes parecen infectar células llamadas cianobacterias.

El trabajo de unos pocos virus, fundamental en el proceso

El enfoque del proyecto Tara (pesca con una red muy grande en lugar de estudiar un número limitado de organismos) permitió a los investigadores establecer una relación entre pequeños virus y la exportación de carbono en la comunidad de fitoplancton, dice Roux.

"Lo que fue realmente sorprendente fue que sólo un puñado -menos de diez de los más de 5.000- virus parecen estar vinculados específicamente a la exportación de carbono. Esto significa que ahora podemos ir detrás de estos actores clave específicamente y tratar de caracterizar su impacto en el ecosistema", adelanta.

El trabajo de Tara también podría ayudar a los científicos a entender cómo los niveles altos de carbono en la atmósfera están afectando al océano, señala Sullivan, ya que más carbono entrando en los océanos acidifica las aguas, lo que afecta a los organismos marinos y altera la vida marina.

La investigación también incluyó un modelado por ordenador que ayudó al equipo a identificar puntos de acceso en el océano donde se está produciendo más movimiento de carbono teniendo en cuenta los microorganismos que están presentes. "Estos resultados nos ayudan a entender mejor cómo funciona el océano, pero estos nuevos enfoques pueden ser utilizados por cualquier persona que estudia los procesos microbianos en cualquier ecosistema", añade.

El proyecto Tara incluyó miles de muestras de la vida del océano recogidas en cientos de sitios en el Índico, Atlántico Norte, Atlántico Sur, Pacífico Sur y los océanos del sur y el Mar Mediterráneo. Ha permitido entender mejor la interacción de los organismos en el océano y de su papel en la salud del planeta.

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