Los flujos de nutrientes a la superficie del océano están cambiando. Esos cambios seguramente influirán en la productividad del fitoplancton y afectarán las redes alimentarias marinas y el ciclo del carbono. Pero, ¿cómo afectará exactamente la productividad del fitoplancton? Para responder a esta pregunta, eses importante saber qué nutrientes limitan el crecimiento del fitoplancton en el océano. Las mediciones de las concentraciones de nutrientes en el océano han demostrado un agotamiento generalizado de múltiples elementos simultáneamente. Sin embargo, hasta la fecha, ningún estudio experimental ha demostrado convincentemente la llamada co-limitación del crecimiento en más deun nutriente en grandes extensiones del océano.
Un equipo de investigación internacional dirigido por el biogeoquímico marino Dr. Thomas Browning del Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación del Océano Kiel ahora ha demostrado que en amplias regiones del Atlántico Sur se necesitaba una combinación de dos nutrientes para estimular el crecimiento de fitoplancton, mientras que enen algunos casos se necesitaron tres nutrientes separados para maximizar el crecimiento. El equipo ha publicado sus resultados en la revista científica Naturaleza . "La co-limitación de nutrientes se ha propuesto muchas veces antes. Sin embargo, pudimos probarla experimentalmente en grandes extensiones oceanográficas por primera vez", dice el Dr. Browning.
El estudio, una colaboración de investigadores del GEOMAR y colegas de la Universidad Dalhousie en Halifax Canadá, la Universidad de Liverpool Reino Unido y la Universidad de Southampton en el Centro Nacional de Oceanografía de Southampton Reino Unido, se basa enresultados de una expedición realizada como parte del Programa Internacional GEOTRACES en el buque de investigación alemán METEOR frente al sudoeste de África en noviembre-diciembre de 2015. En numerosos sitios a lo largo de los 1000 kilómetros de pista de crucero, el Dr. Browning tomó muestras de agua para experimentos donde los nutrientesSe agregaron nitrógeno, hierro y cobalto en todas las combinaciones posibles y se incubaron en un ambiente que simula el océano.
"La configuración experimental suena bastante simple. Sin embargo, la implementación técnica de este tipo de experimentos es realmente compleja ya que necesitamos asegurar absolutamente ninguna contaminación de las cámaras experimentales con oligoelementos. Esto es un desafío porque estos elementos se encuentran en casi todas partesen barcos, incluso en nuevas superficies de plástico ", explica el Dr. Browning." El fitoplancton también es muy sensible a la luz y la temperatura, por lo que se debe tener especial cuidado al recolectar y preservar estas muestras ".
También se encontraron patrones espaciales en nutrientes que limitan el crecimiento de fitoplancton. Mientras que en algunas muestras más cercanas a la costa un solo nutriente aumentó significativamente el crecimiento de plancton, se necesitaron al menos dos nutrientes para estimular el crecimiento en muestras tomadas del océano abierto ". Otro hallazgo clave fueque encontramos que estos regímenes de limitación podrían conciliarse con las concentraciones de nutrientes medidas en el agua de mar ambiental ", dice el Dr. Browning.
Este resultado posterior es significativo ya que sugiere el potencial para hacer predicciones a mayor escala sobre la limitación de nutrientes utilizando nuevos datos de programas como GEOTRACES, un gran esfuerzo internacional para mapear las concentraciones de nutrientes en el océano. Los resultados también tienen implicaciones para los modelos oceánicos globales"Muchos modelos biogeoquímicos aún no abordan adecuadamente la importancia de la co-limitación de nutrientes. Nuestro estudio puede ayudar a mejorar la representación de esto", dice el Dr. Browning. Sin embargo, agrega: "Por supuesto, este es solo el primer paso.Experimentos similares deberían llevarse a cabo en otras regiones para evaluar qué tan extendido es el fenómeno. Finalmente, combinar dicha información con mediciones de nutrientes a nivel mundial y mejoras en los modelos biogeoquímicos oceánicos nos permitirá hacer predicciones sólidas sobre la limitación de nutrientes y su respuesta al cambio a escala global."
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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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