La absorción de dióxido de carbono CO de combustibles fósiles 2 por el océano aumenta la acidez del agua de mar y provoca una disminución en las concentraciones de iones de carbonato.Este proceso, denominado acidificación oceánica, hace que a los organismos calcificadores les resulte energéticamente más costoso formar sus conchas y esqueletos calcáreos.Varios estudios han demostrado que esto también es válido para Emiliania huxleyi , el organismo de calcificación más abundante y productivo del mundo. Cuando se expone a la acidificación de los océanos en experimentos de laboratorio controlados, las tasas de crecimiento y calcificación del alga unicelular se reducen ligeramente. Incluso después de más de dos mil generaciones en condiciones acidificadas, estas respuestastodavía prevalece en cierta medida, lo que sugiere que la adaptación evolutiva puede no ser capaz de eliminar por completo los efectos negativos de la acidificación del océano, pero lo que esto significa en términos de la capacidad del alga para mantener la aptitud competitiva en su entorno natural cuando el océano continúa acidificando todavía erauna pregunta abierta
Para abordar esta pregunta, un equipo de investigadores dirigido por el Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación del Océano Kiel realizó un experimento de campo utilizando la plataforma experimental KOSMOS Kiel Mesocosms Off-Shore para simulaciones oceánicas. Como parte de los proyectos de investigación SOPRAN Surface OceanProcesos en el Antropoceno y BIOACID Impactos biológicos de la acidificación de los océanos, el sistema KOSMOS se implementó en el fiordo de Raune en la costa oeste de Noruega, florecieron Emiliania huxleyi ocurre regularmente a fines de la primavera. Cada una de las nueve unidades KOSMOS encerró alrededor de 75 metros cúbicos de agua de mar en una bolsa de plástico de 25 metros de largo. Los "tubos de ensayo gigantes" fueron llevados a concentraciones de dióxido de carbono que van desde el presente hasta el medio proyectado.niveles del siglo siguiente. Durante seis semanas, los científicos midieron varios parámetros y tomaron muestras para análisis posteriores. Las partículas que se hundían se recogieron en trampas de sedimentos en forma de embudo en el extremo inferior de los mesocosmos y también se analizaron.
"En vista de Emiliania debido a los pequeños cambios en el rendimiento metabólico observados en experimentos de laboratorio anteriores, predijimos que aún podría mantener su nicho ecológico en un océano acidificante. Lo que observamos fue una gran sorpresa ", dice el profesor Ulf Riebesell,biólogo marino en el Centro de Investigación Oceánica GEOMAR Helmholtz Kiel y coordinador de los experimentos KOSMOS. En los mesocosmos que simulan las condiciones oceánicas futuras, Emiliania no pudo formar una floración. El análisis detallado de los datos reveló que Emiliania la caída comenzó mucho antes del período de floración. Una pequeña reducción en el crecimiento celular debido a la acidificación de los océanos hizo que el tamaño de la población disminuyera gradualmente durante la fase previa a la floración ". Cuando llegó el momento de Emiliania para comenzar la formación de flores, quedaban tan pocas células en la comunidad de plancton que ya no podía superar a sus competidores ", reflexiona Ulf Riebesell.
La pérdida de aptitud competitiva en la alga calcificadora tuvo fuertes impactos en el ecosistema. "El flujo de materia orgánica a profundidad se redujo fuertemente en ausencia de formación de flores", explica el Dr. Kai Schulz, biogeoquímico marino de la Universidad Southern Cross,Australia, la razón es que Emiliania las densas plaquetas calcáreas funcionan como lastre en la materia orgánica agregada y aceleran su hundimiento hacia el océano profundo ". Sin el lastre calcáreo, los agregados se hunden más lentamente y las bacterias tienen más tiempo para degradar la materia orgánica en la capa superficial.resultado de esto, más del CO 2 el límite de materia orgánica permanece en la capa superficial, lo que reduce el potencial del océano para absorber CO atmosférico 2 . "
Otra respuesta podría resultar del hecho de que Emiliania es uno de los productores dominantes de sulfuro de dimetilo, un gas volátil que se cree que sirve como agente de enfriamiento en el sistema climático. Mientras que se registraron altas concentraciones de este gas en los mesocosmos Emiliania estaba floreciendo, se redujeron considerablemente en los mesocosmos que simulan condiciones futuras. Menos CO 2 la absorción por el océano y la menor producción del agente de enfriamiento dimetilsulfuro funcionarían en la misma dirección, reduciendo la capacidad del océano para mitigar el calentamiento global.
Los resultados de este estudio demuestran la importancia de investigar los efectos de la acidificación de los océanos en las comunidades naturales. Pequeños cambios en el rendimiento metabólico de un organismo pueden tener consecuencias importantes para su éxito en su hábitat natural, donde compite con otras especies y caraspérdidas por depredación o infección viral ". Si Emiliania huxleyi no logra mantener su papel importante, otros organismos, posiblemente no calcificantes, asumen el control. Esto podría iniciar un cambio de régimen con consecuencias ecológicas y biogeoquímicas de largo alcance ", concluye el profesor Riebesell.
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Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación del Océano Kiel GEOMAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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