Investiga, que no es poco

El fondo del océano, una ventana hacia el clima pasado

En esta segunda entrega del número especial sobre biogeoquímica marina y cambio climático, Eva Calvo nos trae el resumen de un artículo que publicó, junto a otros autores, en la prestigiosa revista PNAS. En él, estudian la influencia de los océanos en las variaciones atmosféricas de CO2 durante los últimos 40.000 años, así como la importancia de los distintos procesos físicos y biológicos que intervinieron en dicha evolución. Eva Calvo es científica titular en el Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (ICM-CSIC) y pertenece al Grupo de Investigación “Marine biogeochemistry and Global Change”. Con todos ustedes, ¡¡Eva Calvo!!

Eva Calvo es científica titular en el Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (ICM-CSIC) y pertenece al Grupo de Investigación “Marine biogeochemistry and Global Change

Como comentamos en la anterior entrada, el uso de satélites puede constituir una valiosa herramienta para evaluar en tiempo real qué pasa en nuestro planeta. De esta manera, somos capaces de conocer el estado del clima global o hacer predicciones meteorológicas con una precisión sin precedentes. Obviamente, esto no siempre ha sido así a lo largo de la historia de la humanidad, por lo que, a priori, podríamos pensar que es imposible obtener datos relacionados con los procesos biogeoquímicos del pasado. Sin embargo, muchos de estos procesos dejan huellas sobre su comportamiento e intensidad en el pasado que podemos rastrear en la actualidad. Por ejemplo, las erupciones volcánicas generan una enorme cantidad de polvo en suspensión, rico en azufre, que acaba depositándose tanto en la tierra emergida como en el océano. Estas capas de polvo, una tras otra, han ido acumulándose en las profundidades marinas y ahora nos sirven como testigo para inferir qué ocurrió en el pasado. Por ello, estos sedimentos son vitales para comprender cómo se produjeron los cambios climáticos del pasado y para entender mejor la evolución del cambio climático actual.

Eva Calvo y colaboradores han investigado sobre estas huellas del pasado acumuladas en los sedimentos marinos, lo que les ha permitido averiguar qué procesos oceánicos han influido en la evolución de la concentración de CO2 atmosférico. Poniéndonos en contexto, es necesario que recordemos la gran influencia que los océanos tienen en la concentración de CO2 en la atmósfera y, por tanto, en la regulación del clima global. Esto se debe a los importantes procesos físicos y biológicos que ocurren en el océano y que son capaces de liberar o de absorber CO2, y a la gran superficie del planeta que ocupa el océano (más del 70%). Por una parte, las corrientes oceánicas mueven enormes cantidades oxígeno, nutrientes, CO2 y calor, a través de las profundidades oceánicas, de un lugar a otro de la Tierra, de manera que acaban  aflorando en lugares que pueden estar a miles de kilómetros del origen de dichas aguas. Por ejemplo, en la zona ecuatorial afloran aguas ricas en nutrientes que proceden del Océano Antártico. Por otra parte, el fitoplancton se puede beneficiar de los nutrientes y el calor de esas corrientes en zonas de afloramiento y modificar su capacidad para retener CO2.

Científicos del programa Ocean Drilling Program Leg 202 analizando muestras de sedimento marino. Foto: Eva Calvo.

Los resultados parecen indicar que el incremento en CO2 atmosférico observado en el periodo de estudio se debe a una intensificación en el afloramiento de aguas profundas cargadas en CO2 y no a cambios en la composición o la productividad del fitoplancton

El estudio que nos atañe se ha centrado en el Océano Pacífico ecuatorial oriental, que es la zona del océano que actualmente emite una mayor cantidad de CO2 a la atmósfera debido al afloramiento de aguas cargadas de este compuesto. Los autores del trabajo han estudiado la evolución de la composición del fitoplancton así como la variación de la salinidad y la temperatura oceánica durante los últimos 40.000 años. Sus resultados parecen indicar que el incremento en CO2 atmosférico observado en el periodo de estudio se debe a una intensificación en el afloramiento de aguas profundas cargadas en CO2 y no a cambios en la composición o la productividad del fitoplancton. No obstante, los autores muestran que las diatomeas, algas unicelulares con caparazón de silicio, fueron mucho más abundantes que las algas con caparazón calcáreo (cocolitóforos), y esto pudo haber mitigado un poco el aumento del CO2, ya que las diatomeas retienen el CO2 de forma más eficaz. En conclusión, los procesos físicos de transporte oceánico muy probablemente dominaron sobre el secuestro biológico de CO2 por parte de las diatomeas, y muy probablemente representaron la mayor parte del aumento del CO2 atmosférico desde la última época glacial. Por tanto, una vez más se demuestra que el balance de procesos entre los distintos subsistemas (en este caso la biosfera, la geosfera y la hidrosfera) acaba influyendo sobre los procesos que tienen lugar en otro subsistema distinto como es la atmósfera.

Artículo completo:

Calvo, E., Pelejero, C., Pena, L. D., Cacho, I., & Logan, G. A. (2011). Eastern Equatorial Pacific productivity and related-CO2 changes since the last glacial period. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108: 5537-5541.

Foto de portada: Buque JOIDES Resolution desde el cual se recogieron las muestras que se han usado en este estudio.

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