Una imagen de microscopio electrónico de barrido de Michaelsarsia elegans, un tipo de cocolitóforo muestreado a 95 m de profundidad en el Mar de los Sargazos. - COLIN FISCHER, BIGELOW LABORATORY FOR OCEAN SCIENC
MADRID, 25 May. (EUROPA PRESS) -
Un estudio en cocolitóforos, un tipo de plancton común, obliga a los científicos a reconsiderar los procesos que impulsan el ciclo del carbono en el océano.
Se ha demostrado que pueden sobrevivir en condiciones de poca luz utilizando formas orgánicas de carbono. Se trata de la primera prueba natural de la osmotrofia de los cocolitóforos, que desempeñan un papel esencial en el ciclo del carbono entre el océano y la atmósfera.
Los resultados de esta investigación del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas se han publicado en la revista 'Science Advances'.
La capacidad de extraer carbono a partir de la absorción directa de carbono orgánico disuelto se conoce como osmotrofia.
Aunque los científicos ya habían observado la osmotrofia de los cocolitóforos en cultivos de laboratorio, ésta es la primera prueba de este fenómeno en la naturaleza.
El equipo, dirigido por el investigador principal William Balch, realizó sus experimentos en poblaciones de cocolitóforos del noroeste del océano Atlántico.
Midieron la velocidad a la que el fitoplancton se alimentaba de tres compuestos orgánicos diferentes, cada uno de ellos etiquetado con marcadores químicos para su seguimiento.
Los compuestos disueltos fueron utilizados por los cocolitóforos como fuente de carbono tanto para los tejidos orgánicos que componen sus células individuales como para las placas minerales inorgánicas, llamadas cocolitos, que segregan a su alrededor.
La absorción de los compuestos orgánicos fue lenta en comparación con la velocidad a la que el fitoplancton puede absorber carbono mediante la fotosíntesis, pero no fue insignificante.
"Los cocolitóforos no están ganando ninguna 'carrera de crecimiento' al absorber estos materiales orgánicos disueltos --afirma Balch--. Sólo están ganándose la vida, pero aún pueden crecer, aunque lentamente".
Las plantas, como los cocolitóforos, suelen adquirir el carbono necesario para su crecimiento a partir de formas inorgánicas de carbono extraídas de la atmósfera, como el dióxido de carbono y el bicarbonato, mediante la fotosíntesis.
Cuando los cocolitóforos mueren, se hunden y se llevan todo ese carbono al fondo del océano, donde puede ser remineralizado o enterrado, secuestrándolo durante millones de años. Este proceso se denomina bomba biológica de carbono.
Como parte de un proceso paralelo denominado bomba de alcalinidad, los cocolitóforos también convierten las moléculas de bicarbonato del agua superficial en carbonato cálcico --esencialmente piedra caliza-- que forma sus cocolitos protectores. Una vez más, cuando mueren y se hunden, todo ese denso carbono inorgánico se deposita en el fondo marino. Parte de él se disuelve de nuevo en bicarbonato, "bombeando" así la alcalinidad de la superficie a las profundidades.
Pero las nuevas pruebas sugieren que los cocolitóforos no sólo utilizan estas formas inorgánicas de carbono cerca de la superficie. También absorben carbono orgánico disuelto, la mayor reserva de carbono orgánico del mar, y fijan parte de él en sus cocolitos, que finalmente se hunden en las profundidades oceánicas.
Esto sugiere que la absorción de estos compuestos orgánicos flotantes es otro paso en las bombas biológicas y de alcalinidad que impulsan el transporte de carbono desde la superficie del océano hasta las profundidades.
"Hay una gran fuente de carbono orgánico disuelto en el océano que siempre habíamos supuesto que no estaba realmente relacionada con el ciclo del carbonato en el mar --afirma Balch--. Ahora estamos diciendo que alguna fracción del carbono que va a las profundidades procede realmente de esa enorme reserva de carbono orgánico disuelto".
Este es el tercer y último artículo publicado en el marco de un proyecto de tres años financiado por la National Science Foundation.
El esfuerzo global se inspiró en una tesis de hace décadas de William Blankley, estudiante de posgrado en el Instituto Oceanográfico Scripps, alma mater de Balch.
En la década de 1960, Blankley logró cultivar cocolitóforos en la oscuridad durante 60 días alimentándolos con uno de los compuestos orgánicos utilizados en el presente estudio. Murió antes de que su investigación pudiera publicarse.
Según Balch, el hecho de que los hallazgos de Blankley pudieran reproducirse todos estos años después con nueva tecnología es un mérito de la calidad de aquellos primeros trabajos. El verdadero reto del estudio más reciente, sin embargo, fue llevar a cabo esa investigación fuera de un entorno de laboratorio controlado.
El equipo tuvo que idear un método para medir estos compuestos orgánicos en el agua de mar --en concentraciones ambientales órdenes de magnitud inferiores a las de los experimentos de Blankley-- y luego rastrear cómo los absorbían los cocolitóforos salvajes. "Cuando se cultiva fitoplancton en el laboratorio, se puede cultivar todo lo que se quiera. Pero en el océano, se coge lo que hay --explica Balch--. El reto era encontrar una señal en todo el ruido para decir, prueba positiva, que eran cocolitóforos tomando estas moléculas orgánicas en sus cocolitos".
Aunque el proyecto actual está terminado, Balch avanza que el siguiente paso es examinar si los cocolitóforos son capaces de absorber otros compuestos orgánicos que se encuentran en el agua de mar a la misma velocidad que los tres probados hasta ahora.
Aunque los cocolitóforos utilizaron los tres compuestos disueltos a un ritmo lento en estos experimentos, hay miles de otras moléculas orgánicas en el agua de mar que podrían absorber. Si utilizan más de ellas, este hallazgo podría ser un paso aún más significativo en la comprensión del ciclo global del carbono, concluyen.
