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Los organismos marinos motor del sistema Tierra

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conchas marinas

Cuarto Debate sobre Biología de la Conservación 

Papel de la biodiversidad marina en el funcionamiento de la biosfera

biodiversidad marina, cartel El papel de los organismos marinos en la actividad de la biosfera es tan relevante que podrían ser considerados el verdadero motor del Sistema Tierra.

Sobre este eje se ha desarrollado hoy 6/10/2008 en la Fundación BBVA, Madrid, el Cuarto Debate sobre Biología de la Conservación(1) llevando por título "Papel de la biodiversidad marina en el funcionamiento de la biosfera".

Investigadores del máximo prestigio internacional han debatido sobre la importancia de la biodiversidad marina en la regulación de procesos globales, desde las escalas de tiempo geológicas, en las que se regulan los ciclos geológicos y la evolución de la biosfera, hasta escalas de pocos días, en las que se regulan las condiciones meteorológicas.

La presentación de las ponencias ha corrido a cargo de la Dra. Susana Agustí, investigadora científica del CSIC en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA) y directora de decenas de campañas oceanográficas en la Antártida y el Atlántico, que ha puntualizado que "a diferencia de lo que sucede con los bosques, cuyo papel en el funcionamiento de nuestro planeta es reconocido por la sociedad, la importancia de las comunidades de plancton que pueblan los océanos (extendidos por tres cuartas partes de la superficie de la Tierra) pasa a veces desapercibida".

Dra. Susana Agusti (IMEDEA)

Sin embargo, continuó la Dra. Agustí, "el plancton oceánico ha desempeñado una labor fundamental en el funcionamiento de la biosfera, en la evolución de sus propiedades químicas y en la regulación de la composición de la atmósfera. Los organismos marinos son responsables de la formación de depósitos y rocas de carbonato y sílice, participando así en la regulación del ciclo del carbono y en la del clima, en la formación de nubes y en el balance radiativo de nuestro planeta. Es decir, el papel de los organismos marinos en la actividad de la biosfera es tan relevante que podrían ser considerados el verdadero motor del Sistema Tierra".



Para acabar, Susana Agustí dijo que "no hay que olvidar que la vida se originó en el Océano y durante millones de años los organismos océanicos han predominado y han ido moldeando el planeta. Océano, vida y atmósfera han evolucionado juntas".

A continuación hago un resumen de las cinco ponencias:

Profesor Sergio Sañudo-Wilhelmy
Prof. Sergio Sañudo-WilhelmyCatedrático de Ciencias Biológicas y de Ciencias de la Tierra en la Universidad del Sur de California.
Sus investigaciones tratan de demostrar como ciertas sustancias bioactivas -metales traza, vitaminas, macronutrientes...- afectan a diferentes procesos biológicos de distintos sistemas acuáticos. Sus trabajos representan un importante aporte al conocimiento del papel desempeñado por las actividades humanas sobre los ecosistemas acuáticos.
Cómo los microbios marinos hicieron el planeta Tierra habitable: evolución química del Océano y la atmosfera

Describió "cómo varios procesos metabólicos de los microorganismos han modificado la composición química del Océano y la atmosfera desde la formación del planeta Tierra, y como estas modificaciones han permitido la colonización de las masas continentales y la evolución reciente del homo sapiens".


Hizo especial énfasis en "la importancia de la fijación de nitrógeno (y la síntesis de proteínas a ella asociada) y la producción de oxígeno (y la subsiguiente evolución de un cerebro altamente desarrollado), intentando situar los procesos metabólicos en perspectiva y discutiendo su relevancia para la búsqueda de vida en otros planetas".

Profesor Carlos M. Duarte
Prof. Carlos M. DuarteEs profesor de investigación del CSIC en el IMEDEA, centro mixto de investigación del CSIC y la Universitat de les Illes Balears.
Su investigación se ha centrado en el funcionamiento, metabolismo y ecología de un amplio espectro de ecosistemas acuáticos: Lagos, lagunas, marismas, ríos, ecosistems costeros variados, manglares, arrecifes de coral, praderas submarinas, estuarios, y el Océano abierto: Mediterráneo, Atlántico, ártico, Pacífico y Océano Sur.
El papel de la biota marina en el metabolismo de la biosfera

Dijo que "al hablar de metabolismo del Océano nos referimos a los procesos biológicos que producen y destruyen materia orgánica en él y que, al hacerlo, no solo determinan en gran medida los ciclos del carbono, oxígeno y elementos biogénicos importantes, sino que también definen la composición gaseosa de la atmósfera y el papel del Océano como sumidero de CO2.


El prof. Duarte aportó una visión global de los procesos que regulan la formación y destrucción de la materia en el Océano y su importancia en el ciclo global del carbono, destacando particularmente los descubrimientos más recientes en este área, así como aquellos aspectos aún desconocidos del papel de los organismos marinos en el metabolismo de la biosfera.

Profesor William Berelson
Prof. William BerelsonEs profesor de Ciencias de la Tierra en la Universidad del Sur de California.
Su invesigación se ha centrado en procesos en la interfase entre el agua y los sedimentos del Océano, y en las distintas reacciones geoquímicas que tienen lugar en dicha interfase, como la diagénesis del carbono o la remineralización del ópalo y carbonato. Para llevar a cabo estos estudios, utiliza cámaras bentónicas y técnicas analíticas avanzadas, así como trampas de sedimentos para capturar las partículas que sedimentan en el Océano.
El papel de la biota marina en los ciclos biogeoquímicos y geológicos a través de la historia del planeta Tierra

En su ponencia habló de diferentes aspectos del ciclo global de sílice, carbono y carbonato y su conexión con la sedimentación de partículas formadas por los organismos marinos.
Mientras que la Biología marina estudia la superficie del Océano, para la Geología marina el registro sedimentario aporta una integración de los procesos que han tenido lugar en la superficie durante largos plazos de tiempo. El papel de la Biogeoquímica marina es corregir estas dos aproximaciones, ya que hay muchas zonas del Océano donde el registro sedimentario no refleja la distribución de la biota.

Habló en particular sobre el enterramiento de carbono como proceso que precede a la formación de petroleo, tanto en cuanto a los procesos que incrementan la deposición como a los que son responsables de la preservación del carbono.

Esta ponencia aportó una visión centrada en la historia del planeta Tierra, ya que los organismos estudiados actualmente no se corresponden con los que prevalecieron siempre a lo largo de su historia.

Profesor Jorge L. Sarmiento
Prof. Jorge L. SarmientoEs catedrático de Geociencias en la Universidad de Princeton.
Ha publicado numerosos trabajos sobre el ciclo global del carbono, el uso de trazadores químicos para estudiar la circulación océanica y el impacto del cambio climático sobre la biología y la biogeoquímica del Océano. Es editor de la revista Global Biogeochemical Cycles.
El papel de la biota marina en el equilibrio de CO2 entre la atmósfera y el Océano

Disertó de como los organismos marinos retiran CO2 de la superficie del Océano, exportándolo hacia las grandes profundidades, donde permanece entre décadas y milenios hasta retornar a la superficie, bien para ser consumido de nuevo por los organismos, bien para escapar a la atmósfera. Los cambios en la eficiencia de esta bomba biológica de CO2 desempeñan un papel decisivo a la hora de explicar cómo el CO2 atmosférico cayó desde el nivel preindustrial de 280ppm a los aproximadamente 180ppm durante las eras glaciares.

La importancia de la bomba biológica es tal que incluso se ha propuesto su estímulo mediante la fertilización artificial del Océano con hierro en aquellas regiones donde hoy en día este limita el crecimiento de los organismos marinos. Dicho proceso podría ayudar a retirar de la atmósfera parte del CO2 que las fuentes antropogénicas -quema de combustibles fósiles, producción de cemento y cambios en el uso del terreno- han situado en 385ppm en la actualidad.

En su ponencia el prof. Sarmiento también examinó el potencial de la fertilización con hierro para retirar CO2 de la atmósfera, usando para ello nuevos modelos que reproducen la forma en que la bomba biológica regula el intercambio de CO2 entre la atmósfera y el Océano y sus opiniones no fueron muy positivas que digamos para el uso de esta técnica.


Profesor Rafael Simó
Prof. Rafael Simó
Es investigador científico en el Institut de Ciencies del Mar del Centre Mediterrani D'Investigacions Marines i Ambientales (CMIMA)-CSIC en Barcelona
Sus investigacions se centran en la biogeoquímica de los Océanos y las interacciones entre la biosfera y la atmósfera, particularmente en torno al ciclo del azufre. Emplea una amplia diversidad de aproximaciones para su investigación, desde biogeoquímica al nivel de células individuales, basada en técnicas moleculares, hasta estudio de ecología del plactón y análisis del Océano global y la atmósfera a través de datos de satélite.
El papel de la biota marina en la regulación el clima a corto plazo



La vida oceánica, y particularmente el planctón microscópico, influye en el clima a largo y a corto plazo. A largo plazo, por su papel clave en la configuración de los ciclos de elementos que son esenciales para el funcionamiento de la Tierra commo sistema (tales como C, O, N, P, Si, S). A corto plazo mediante el intercambio con la atmósfera de gases traza que afectan a las propiedades químicas y ópticas de esta.

El Océano influye en la retención de calor de la atmófera mediante la emisión de gases de efecto invernadero, regula la capacidad oxidativa de la atmófera mediante la emisión de gases reactivos y de precursores de radicales e influye en el balance óptico de la amósfera (y, por ende, del planeta) mediante la emisión de aerosoles y de gases precursores de aerosoles y nubes.

Como ejemplos, el Océano representa la mayor fuente natural de azufre a la troposfera y, por su enorme extensión, rivaliza con los continentes como emisor de aerosoles primarios en forma de cristales de sal, polímeros organicos y microorganismos.  Gracias a los esfuerzos internacionales para la integración de datos globales, y principalmente a la información registrada desde satélites orbitales, se va haciendo evidente que, aunque nos sorprenda, la vida marina no solo influye en el comportamiento del mismo Océano, sino que deja su huella también en el cielo oceánico.

Es una prueba más de la fascinante arquitectura de este sistema complejo que en nuestro planeta vivo.

Enlaces:     Fundación BBVA        Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)


(1)Los Debates sobre Biología de la Conservación Fundación BBVA-Estación de Investigación Costera del Faro de Cap Salines, que se celebran con periodicidad anual, se conciben como un foro de difusión de los avances científicos en esa área y están asociados a los Programas de Investigación Costera que se desarrollan en la Estación del Faro de Cap Salines (Mallorca), una estación experimental de investigación, abierta a toda la comunidad científica nacional e internacional, cuyo objeto es potenciar el conocimiento del impacto global sobre los ecosistemas costeros y en cuya gestión colaboran el CSIC, la Fundación BBVA, y la Autoridad Portuaria y el Gobierno de la Comunidad Autónoma de las Illes Balears.