Soplar pequeñas burbujas a través del agua de mar podría ayudar a proteger los arrecifes de coral y las granjas de ostras de los océanos que se vuelven cada vez más ácidos a través de las actividades humanas al eliminar el dióxido de carbono CO 2 de ambientes marinos costeros y transferirlo a la atmósfera, dicen los científicos de Stanford.
La técnica, descrita en un estudio publicado en línea en la revista Ciencia y tecnología ambiental , podría proporcionar una solución relativamente barata a una de las mayores amenazas que enfrentan los arrecifes de coral en la actualidad. Se estima que entre el 30 y el 60 por ciento de todos los arrecifes de coral han muerto desde la Revolución Industrial a medida que los océanos absorben más CO 2 y se vuelven cada vez más ácidos. La acidificación de los océanos daña a una variedad de organismos marinos, pero especialmente a aquellos que usan carbonato de calcio para ensamblar sus esqueletos y conchas, como los corales, los mejillones y las ostras.
"La acidificación de los océanos es particularmente problemática para los arrecifes de coral porque toda la estructura de los ecosistemas está construida sobre los restos esqueléticos de carbonato de calcio de los corales muertos", dijo el autor principal David Koweek, candidato a doctorado en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford"La acidificación de los océanos dificulta la calcificación de los corales y facilita la erosión de estos restos esqueléticos, amenazando la integridad de todo el arrecife".
Una pérdida adicional de los arrecifes de coral sería significativa. En todo el mundo, los arrecifes de coral proporcionan un beneficio económico neto estimado de $ 30 mil millones cada año. Un arrecife de coral saludable proporciona un hogar para miles de organismos, de los cuales dependen las comunidades de subsistencia de las islas para la mayor parte de sus recursos.dieta. La mera presencia de un arrecife puede sofocar las olas azotadas por una tormenta creciente, evitando así que las ciudades costeras bajas se inunden.
En el nuevo estudio, Koweek y sus coautores demostraron que burbujear aire a través del agua de mar durante algunas horas temprano en la mañana puede mejorar la tasa de transferencia de CO 2 entre el océano y el aire hasta 30 veces más rápido que los procesos naturales, lo que resulta en una reducción significativa de las concentraciones marinas locales de gases de efecto invernadero.
"Lo bueno del método de pulso de burbuja es que proporciona una técnica de ingeniería que puede ayudarnos a acercarnos a las condiciones a las que los arrecifes de coral estaban acostumbrados hace 100 años y a los que se han adaptado durante miles de años,"dijo el coautor del estudio Rob Dunbar, profesor de Ciencias de la Tierra WM Keck en Stanford y asesor de Koweek.
Una idea surge
La idea de utilizar burbujas para reducir la acidez oceánica localizada surgió de una observación que Koweek hizo mientras estudiaba los ciclos químicos naturales de los arrecifes de coral y otros ecosistemas de aguas poco profundas. Koweek notó CO 2 los niveles en estos entornos aumentan y disminuyen en un patrón predecible a lo largo del día: CO 2 los niveles caen durante el día a medida que los corales y otros organismos marinos de fotosíntesis absorben el gas; cuando el sol se pone y la fotosíntesis se detiene, las plantas y los animales respiran y el CO 2 los niveles vuelven a subir
Koweek se preguntó si sería posible estimular el crecimiento de los corales reduciendo el CO 2 niveles en el agua en las horas previas al amanecer, cuando los océanos son más ácidos, mediante el uso de burbujas de aire para extraer el gas del agua de mar y transferirlo a la atmósfera. Si las burbujas tienen concentraciones más bajas de CO 2 que el agua circundante, el gas se difundirá naturalmente en las burbujas.
El equipo organizó un experimento de burbujeo en un tanque de agua cargado de sensores en la Estación Marina Hopkins de Stanford. Cada noche, llenaban el tanque con bolsas de algas gigantes. Durante la noche, las algas respirarían, agregando CO 2 al agua, y por lo tanto actuando para simular el CO 2 acumulación que se produce por la respiración en los ecosistemas costeros por la noche. El equipo llegaría a la mañana siguiente, eliminaría las algas marinas y comenzaría a burbujear el alto contenido de CO 2 agua de mar para probar cómo el burbujeo reduce el CO 2 concentración. Descubrieron que solo dos horas de ventilación mediada por burbujas podrían aumentar la transferencia de CO 2 del océano al aire de 10 a 30 veces.
Del tanque a las mareas
Los resultados del experimento del tanque de agua coincidieron estrechamente con las predicciones de un modelo de computadora que el equipo desarrolló, dando a los científicos confianza en la precisión de su modelo. Los científicos dicen que si se sincroniza correctamente, la eliminación de burbujas podría ser un medio eficaz para reduciracidez en los ecosistemas costeros ahora y en el futuro. Si la acidificación de los océanos continúa aumentando, los cambios normales en la química de los océanos que ocurren de la noche a la mañana representarán una mayor amenaza para los organismos marinos como concentraciones de CO 2 alcance niveles dañinos. Un estudio reciente realizado por investigadores del Departamento de Ecología Global de Carnegie en Stanford encontró que esto ya está sucediendo en las piscinas de mareas en California.
Koweek cree que la eliminación de burbujas podría ser útil para proteger pequeñas secciones de costas poco profundas que son ecológica, cultural o comercialmente importantes. Debido a que las operaciones serían pequeñas, los beneficios para los ambientes marinos de la disminución de los niveles de acidez oceánica serían muy superiores a los relativamente pequeñoscantidad de CO atmosférico 2 generado por el proceso de burbujeo y por los compresores utilizados para producir las burbujas.
"Si esta idea despega, podrías imaginar a las personas que usan estos compresores con energía solar", dijo Koweek. "En los trópicos, donde hay mucha luz solar, podrías cargar tus compresores con energía solar durante el día y luego burbujearPor la noche."
Un poco de burbujeo podría ser de gran ayuda, si se hace de manera estratégica. "Muchas terrazas de arrecifes de coral del Pacífico tienen un flujo de agua mayormente unidireccional", dijo Dunbar, quien también es miembro del Instituto para el Medio Ambiente de Stanford Woods. "Si ustedopere su burbujeador en un área aguas arriba de una gran sección de coral, podría reducir el CO 2 niveles para un arrecife completo "
En última instancia, la eliminación de burbujas podría ayudar a proteger más que solo el coral ". Muchos ecosistemas costeros, incluyendo marismas, praderas de pastos marinos y manglares experimentan variaciones diarias en CO 2 debido a la fotosíntesis durante las horas del día y la respiración durante las horas nocturnas ", dijo Koweek.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford . Original escrito por Ker Than. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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