El océano vivo que respira puede estar comenzando a sofocarse lentamente. Más del dos por ciento del contenido de oxígeno del océano se ha agotado durante el último medio siglo, según los informes, y las "zonas muertas" marinas continúan expandiéndose por todo el océano global.Esta desoxigenación, provocada principalmente por más fertilizantes y aguas residuales que fluyen hacia el océano, representa una seria amenaza para la vida marina y los ecosistemas.
Sin embargo, a pesar del papel crítico del oxígeno en el océano, los científicos no han tenido una manera de medir la rapidez con que se produce la desoxigenación, hoy o en el pasado cuando los llamados "eventos anóxicos" principales llevaron a la extinción catastrófica de la vida marina.
Ahora, los investigadores de la Institución Oceanográfica Woods Hole, la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad Estatal de Florida han desarrollado, por primera vez, una forma de cuantificar qué tan rápido se produjo la desoxigenación en los antiguos océanos. La investigación fue publicada el 9 de agosto de 2017,en el diario Avances científicos .
"Hasta la fecha, no ha habido herramientas cuantitativas disponibles para los científicos que sean capaces de medir con precisión la velocidad a la que ocurre el agotamiento del oxígeno", dijo Sune Nielsen, científico de la OMSI y coautor del artículo. "¿Puede el océano perder?la mitad de su oxígeno en mil años? Esta nueva herramienta nos ayudará a comprender la velocidad a la que ocurría la desoxigenación en el pasado y, finalmente, estimar hasta qué punto las pérdidas actuales podrían extenderse en el futuro ".
Junto con las temperaturas más cálidas del mar y la acidificación de los océanos, la desoxigenación de los océanos es otra amenaza para los ecosistemas marinos que preocupa a los científicos. Impulsada en gran medida por las actividades humanas, la expansión de las bolsas de aguas anóxicas en todo el océano global está haciendo que algunos hábitats de peces no sean sosteniblesimpactos en pesquerías económicamente importantes.
El suministro de oxígeno del océano se ve disminuido por varios factores. A medida que la escorrentía de los fertilizantes y las aguas residuales llegan al mar, estimulan el crecimiento del fitoplancton, que procesa los nutrientes y los convierte en materia orgánica. Cuando el plancton muere ylos microbios marinos se hunden y consumen la materia orgánica y consumen oxígeno en el agua durante el proceso. Por lo tanto, un mayor crecimiento de fitoplancton en las aguas superficiales puede provocar una pérdida neta de oxígeno en las profundidades del océano.
Para determinar qué tan rápido se produce la pérdida de oxígeno en el océano a largo plazo, los investigadores estudiaron los sedimentos del fondo marino antiguos durante uno de los eventos climáticos más extremos de la Tierra, conocido como Evento anóxico oceánico 2. Condujo a una importante extinción global de animales marinosHace 94 millones de años, cuando los dinosaurios deambulaban por la Tierra, los sedimentos conservan la composición de isótopos de talio del agua de mar antigua, que cambia según la cantidad de oxígeno en el océano profundo en el momento en que se depositaron. Los sedimentos se acumulan con el tiempo, con niveles más profundos correspondientesa veces más allá en el pasado.
La técnica consiste en medir isótopos de talio en los sedimentos. La cantidad relativa del isótopo de talio más pesado aumenta a medida que disminuyen los niveles de oxígeno marino profundo. Los investigadores aplicaron su nueva técnica para analizar la pérdida de oxígeno de 94 millones de añosmuestras de rocas perforadas debajo del fondo marino frente a la costa de Surinam, América del Sur.
La investigación comenzó cuando Chadlin Ostrander ahora, estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Arizona era estudiante de verano de pregrado y Jeremy Owens ahora profesor asistente en la Universidad Estatal de Florida era un científico postdoctoral en WHOI, trabajando conNielsen.
"Disolvimos las rocas en nuestro laboratorio", explicó Ostrander, "y luego separamos químicamente todo menos el elemento que necesitábamos para el análisis: el talio. Luego, usando la espectrometría de masas, pudimos medir variaciones en ese elemento como un proxy paracambios en los niveles de oxígeno que ocurren durante decenas de miles de años "
Según el análisis, los investigadores sospechan que hasta la mitad del océano profundo se había quedado sin oxígeno durante el Evento 2 anóxico oceánico, y permaneció anóxico durante aproximadamente medio millón de años antes de recuperarse. Más significativamente, pudieronTrace un paralelismo entre la tasa de desoxigenación y las tendencias modernas en la pérdida de oxígeno ahora.
"Nuestros resultados muestran que las tasas de desoxigenación marina antes del evento antiguo probablemente ocurrieron durante decenas de miles de años, y sorprendentemente similar a la tendencia de agotamiento de oxígeno del dos por ciento que vemos inducida por la actividad antropogénica en los últimos cincuenta años".Nielsen dijo: "No sabemos si el océano se dirige hacia otro evento anóxico global, pero la tendencia es, por supuesto, preocupante".
La nueva técnica puede sentar las bases para proyectar futuras pérdidas de oxígeno en el océano. Pero los científicos dijeron que se necesita una mayor comprensión de los patrones de desoxigenación del pasado para impulsar su investigación. Planean analizar sedimentos antiguos adicionales para investigar qué niveles de oxígeno del océanoparecía cuando aparecieron los grandes animales marinos y cómo esas condiciones cambiaron con el tiempo.
"En este punto, apenas estamos comenzando a comprender cómo los niveles de oxígeno en el océano han cambiado en el pasado", dijo Ostrander. "Pero con nuestra nueva herramienta, ya hemos aprendido que uno de los eventos climáticos más extremosen el registro sedimentario de tiempo profundo proporciona un análogo incómodamente razonable para la posible desoxigenación oceánica futura y los cambios ecológicos posteriores. Esperamos poder aprovechar esta información para obtener visibilidad sobre lo que traerá el futuro a corto, mediano y largo plazocontenido de oxígeno en el océano "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Oceanográfica Woods Hole . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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