Los científicos han descubierto las condiciones oceánicas que soportan una floración masiva de verano de algas que abarca el 16 por ciento del océano global. Conocido como el Gran Cinturón de Calcita, este denso grupo de fitoplancton microscópico, cocolitóforos, se puede ver en imágenes satelitales como turquesaremolinos en el agua azul oscuro del Océano Austral.
"Los satélites ven la luz reflejada por los coccolitóforos", dijo Barney Balch, científico investigador principal del Laboratorio Bigelow de Ciencias del Océano. "Bajo un microscopio de alta potencia, puede ver que esto se debe a que se rodean de intrincadas placas blancas".hecho de carbonato de calcio. Estas placas de tiza actúan como millones de pequeños espejos suspendidos, reflejando la luz solar fuera del océano hacia los satélites de observación de la Tierra de la NASA ".
Balch formó parte de un equipo internacional de investigadores del Laboratorio Bigelow, la Universidad de Southampton Reino Unido, el Centro Nacional de Oceanografía en Southampton y el Instituto de Ciencias del Océano de Bermuda que estudiaron las condiciones que hacen posible la floración y la ecología de laespecies de fitoplancton que lo componen. Recientemente publicaron sus resultados en la revista Biogeosciences .
"Los vínculos entre la química oceánica y las poblaciones de coccolitóforos y diatomeas no son sencillos", dijo la autora principal Helen Smith, investigadora de la Universidad de Southampton. "Para comprender completamente la interacción entre estos dos grupos importantes de fitoplancton y el medio ambiente oceánico,tuvimos que mantener un enfoque holístico para la recopilación y el análisis de datos "
El equipo descubrió que la temperatura de la superficie del mar, los niveles de nutrientes y la concentración de dióxido de carbono fueron los factores más importantes para determinar dónde crecen las especies de coccolitóforos y diatomeas, otro tipo de fitoplancton microscópico. Como era de esperar, el hierro disuelto fue un factor clave para controlarlas poblaciones de plancton
"Todo el fitoplancton necesita hierro para crecer, y en general es escaso en el Océano Austral", dijo Ben Twining, científico investigador senior y presidente interino del Laboratorio Bigelow. "Los cocolitóforos, pero no necesariamente las diatomeas, eran másabundante en lugares con hierro elevado ".
De hecho, las diatomeas también necesitan sílice para construir sus exoesqueletos de vidrio. El agua del Gran Cinturón de Calcita no tiene suficiente ácido silícico para soportar grandes diatomeas, que generalmente se encuentran en las partes más productivas de los océanos del mundo. Esto crea una oportunidad para las especiesde fitoplancton diminuto para prosperar, incluidos los coccolitóforos y las especies de diatomeas extremadamente pequeñas. Como resultado, el fitoplancton pequeño domina la región.
"Ningún factor ambiental único fue responsable de la variabilidad en el fitoplancton en nuestro estudio, que destaca la complejidad del éxito del coccolitoforo y la diatomea dentro del Cinturón de Gran Calcita de verano", dijo Smith.
Además, los investigadores encontraron motivos para cuestionar el papel en la eliminación de carbono que se cree que el Océano Austral desempeña en el ciclo global del carbono, al menos en el Gran Cinturón de Calcita. Cuando los coccolitóforos construyen sus placas de tiza, eliminan el carbono del agua, pero ese proceso también libera dióxido de carbono a la superficie del océano y la atmósfera.
En todo el Océano Austral, las densas conchas minerales de los cocolitóforos y las diatomeas lastiman las partículas de desechos orgánicos que se hunden. Este proceso de atraer carbono a las profundidades del océano y alejarlo de la atmósfera se llama bomba de carbono biológica. La característica del cocolitóforo que forma el GranSin embargo, el cinturón de calcita es tan grande que puede alterar la química del agua en verano.
"Cuando navegamos a través del Gran Cinturón de Calcita, vemos que hay puntos calientes de dióxido de carbono elevado, en un lugar que generalmente sigue siendo un sumidero de carbono", dijo el profesor Nicholas Bates, coautor del Instituto de Bermudas deOcean Science.
Este hallazgo mejora la integridad de los modelos globales del ciclo del carbono, lo que puede ayudar a los científicos de todo el mundo a predecir el destino del dióxido de carbono en la atmósfera.
Balch y su equipo continuarán estudiando los impactos de los coccolitóforos en el océano global, emprendiendo cruceros apoyados por la Fundación Nacional de Ciencias en 2019 y 2020 al Océano Índico. El agua superficial fría en la región del Gran Cinturón de Calcita se hunde en las profundidades más cálidas, agua menos densa hacia el norte. Cuarenta años más tarde, esa agua vuelve a emerger cerca del ecuador, con nutrientes que alimentan aproximadamente el 75 por ciento del crecimiento microscópico de las plantas en los trópicos y subtropicales.
"Creemos que el fitoplancton del Gran Cinturón de Calcita condiciona fundamentalmente esta agua antes de que se hunda, formando lo que crecerá cerca del ecuador cuando el agua emerja décadas después", dijo Balch.
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Materiales proporcionado por Laboratorio Bigelow de Ciencias del Océano . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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