Un nuevo artículo de una revista científica informa que el dióxido de carbono puede emerger del océano profundo de una manera sorprendente: una nueva pieza del "rompecabezas" global del carbono que los investigadores deben resolver para comprender completamente los principales problemas como el cambio climático.
El artículo, publicado recientemente en la revista revisada por pares Química marina , fue escrito por un científico del Laboratorio Marino Mote que realizó la investigación con el Instituto de Tecnología de Georgia y el Laboratoire des Sciences du Climat et del l'Environnement en Francia. El estudio fue financiado en parte por la National Science Foundation yAgence Nationale de la Recherche de Francia.
El estudio analiza la materia orgánica, lodo rico en carbono, depositado a una profundidad de hasta 16,400 pies 5,000 metros en el océano, lejos de las costas con grandes sistemas fluviales. Las bacterias se alimentan de este lodo y liberan el invernaderogas dióxido de carbono, utilizando ciertos "ingredientes" químicos de su entorno en el proceso. El nuevo estudio utilizó técnicas electroquímicas de vanguardia para investigar cómo las bacterias hacen esto en dos depósitos de carbono en aguas profundas frente al río Congo de África ylas desembocaduras del río Mississippi en EE. UU. Los resultados sugieren que estas bacterias que viven en las profundidades están liberando dióxido de carbono mediante el uso de ingredientes inesperados: iones metálicos que alguna vez se creían raros o ausentes a tales profundidades. Este nuevo hallazgo cuestiona cuánto dióxido de carbono es realmenteemergiendo de algunos depósitos profundos, a la vez que ofrece nuevas pistas para descubrirlo.
El enfoque del estudio, la vida y los tiempos de la suciedad del océano, puede parecer menos emocionante al principio. Sin embargo, los sedimentos en el mar son una parte importante del ciclo global del carbono, que está lleno de preguntas que deben ser respondidasComprender algunos de los procesos más importantes en la Tierra.
"Cuanto mejor podamos entender el ciclo del carbono, dónde está el carbono, cuándo y de qué forma, más fácil será modelar y predecir procesos como el cambio climático", dijo el Dr. Jordon Beckler, científico de investigación postdoctoral en Motey autor principal del estudio, que se realizó mientras trabajaba con el Instituto de Tecnología de Georgia. "Nuestro estudio examinó una parte poco conocida del ciclo del carbono, en ciertos sitios en las profundidades del mar que se ven afectados por los principales ríos, ydescubrimos que la química del carbono allí tiene algunas similitudes sorprendentes con lo que observamos en aguas mucho menos profundas. Esto tiene implicaciones importantes para el ciclo del carbono en el océano ".
El carbono puede quedar atrapado como materia orgánica en los cuerpos de los seres vivos, como plantas, animales y plancton microscópico. Cuando estos organismos mueren, gran parte de esa materia orgánica se transporta a los ríos, finalmente se hunde en el mar y se descompone por bacterias, liberando dióxido de carbono y otros compuestos. Gran parte de esta acción tiene lugar en aguas poco profundas sobre las plataformas continentales, pero algo de carbono orgánico lo hace más allá de la plataforma, derramándose por la pendiente continental, y puede acumularse en la base de la pendiente o acumularse aún más profundamenteAl saber cuánto carbono se acumula en las profundidades y cuánto se descompone para liberar dióxido de carbono, los investigadores pueden agudizar sus modelos y predicciones sobre la atmósfera, la química oceánica y el clima de la Tierra a largo plazo.
En el estudio reciente, los investigadores se propusieron por barco en 2011 y 2012 para recolectar núcleos de sedimentos tubos de lodo submarino extraídos del fondo marino utilizando equipos especializados y analizaron los sedimentos en el laboratorio en busca de algunos químicos clave para revelar qué bacteriasestán haciendo con la acumulación de carbono en profundidad. Los investigadores pegaron un electrodo en sus núcleos de sedimentos, y la punta de mercurio del electrodo ganó o perdió electrones debido a compuestos químicos particulares en el sedimento acuoso, lo que resultó en cambios en la corriente eléctrica que indicaba cuánto decada químico estaba presente
Hasta ahora, los investigadores sospechaban que las bacterias en los sedimentos ricos en materia orgánica de aguas profundas liberaban principalmente dióxido de carbono de la materia orgánica a través de un proceso particular: al "respirar" u obtener oxígeno del sulfato. El sulfato es un químico natural comúnen el mar.
En las últimas décadas, se descubrió que las bacterias prefieren "respirar" utilizando óxidos metálicos por ejemplo, óxido de hierro si están disponibles. Estos óxidos metálicos generalmente carecen en las profundidades del océano, principalmente provienen de la tierra y se acumulanSin embargo, Beckler y sus colegas encontraron que las altas concentraciones de óxidos metálicos, de hecho, se acumulan en los sedimentos profundos que rodean los grandes ríos.
Si las bacterias se están apoderando de estos compuestos metálicos en profundidad, es posible que no estén usando sulfato, y las predicciones de la química del carbono podrían ser inexactas. También podrían ser estimados los dióxido de carbono liberados. Modeladores climáticos: tomen nota.
"Muy pocos estudios han investigado si estos metales salen a estas regiones profundas, y nadie sabía cuánto hierro había en los sedimentos profundos de la costa del río Congo, hasta nuestro estudio", dijo Beckler. "Encontramos que el hierro reactivono solo está presente en los sedimentos profundos de nuestros dos sitios de estudio, sino que las bacterias allí procesan carbono principalmente utilizando hierro, no sulfato. La mayoría de la gente había asumido que el sulfato era el compuesto importante en sedimentos similares. Nuestro es el primer estudio que muestra 'óxido"respiración" es en realidad la forma dominante de respiración de carbono ".
Beckler agregó: "Se necesita más investigación para comprender completamente cuánto dióxido de carbono se escapa de estos dos sitios, pero la evidencia hasta ahora sugiere que estas áreas pueden liberar más de lo que pensábamos anteriormente"
El equipo eligió estos dos sitios por una buena razón: ambos tienen química influenciada por grandes ríos, lo que aumenta las posibilidades de que los metales de la tierra puedan ser transportados a las profundidades del mar. Gracias al río Mississippi, el lodo se lleva lejos y se derramael borde de la pendiente continental, muy probablemente durante las tormentas de invierno. Mientras tanto, el río Congo envía partículas de barro y arcilla directamente a través de un cañón submarino y hacia las profundidades, donde se extienden en un abanico de aguas profundas.
"Cuando se trata de química, el abanico de aguas profundas del Congo me recuerda a un ecosistema costero poco profundo transportado al océano profundo", dijo Beckler. "Es el sitio de estudio más interesante, un laboratorio natural, por así decirlo".
¿Es raro este tipo de sitio? ¿Cuánto importa esta sorprendente química de aguas profundas en el esquema global del ciclo del carbono?
Los autores del estudio señalan: "Varios ríos grandes en Asia u Oceanía por ejemplo, el Ganges, el Amarillo y el Irrawady descargan altas concentraciones de sedimentos suspendidos ricos en hierro más allá de sus plataformas, e incluso los ríos árticos pueden transportar terrígenos derivados de la tierramaterial fuera de la plataforma a través del paquete de hielo ". Sin embargo, los autores dicen que se necesita más investigación, ya que" la biogeoquímica del hierro en los sedimentos del margen continental profundo adyacentes a estos ríos aún no se ha investigado ".
En otras palabras, este tipo de iones metálicos probablemente llegan al océano profundo con más frecuencia de lo esperado, y juegan un papel más importante en el ciclo del carbono de lo que se creía. Para una mejor comprensión del ciclo del carbono, los científicos deben resolver estos detalles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Marino Mote . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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