La minería puede reducir el ciclo del carbono microbiano
El mar profundo está lejos y es difícil de imaginar. Si se imagina, parece un lugar frío y hostil. Sin embargo, este hábitat remoto está conectado directamente con nuestras vidas, ya que forma una parte importante del ciclo global del carbono.
Asimismo, el fondo marino profundo está, en muchos lugares, cubierto de nódulos polimetálicos y costras que despiertan interés económico. Hay una falta de estándares claros para regular su minería y establecer umbrales vinculantes para el impacto en los organismos que viven en las áreas afectadas.
La minería puede reducir el ciclo del carbono microbiano, mientras que los animales se ven menos afectados
Un equipo internacional de científicos alrededor de Tanja Stratmann del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen, Alemania, y la Universidad de Utrecht, Países Bajos, y Daniëlle de Jonge de la Universidad Heriot-Watt en Edimburgo, Escocia, ha investigado la red trófica del fondo marino profundo para ver cómo se ve afectada por perturbaciones como las causadas por las actividades mineras.
Para ello, los científicos viajaron al área denominada DISCOL en el Pacífico Oriental tropical, a unos 3.000 kilómetros de la costa de Perú. En 1989, investigadores alemanes habían simulado perturbaciones relacionadas con la minería en este campo de nódulos de manganeso, a 4.000 metros bajo la superficie del océano, arando un área de 3,5 km de ancho del lecho marino con una grada de arado.
Imagen: Muestreo en el área DISCOL. Algunos animales más grandes se recuperan más rápido que los microbios. Sin embargo, especialmente los organismos que viven adheridos a los nódulos de manganeso, como esta esponja con tallo, pueden ser muy vulnerables.
"Incluso 26 años después de los disturbios, las marcas del arado siguen allí", describió Stratmann del sitio. Estudios anteriores habían demostrado que la abundancia y densidad microbianas habían sufrido cambios duraderos en esta área. "Ahora queríamos averiguar qué significaba eso para el ciclo del carbono y la red alimentaria de este hábitat oceánico profundo".
"Observamos todos los diferentes componentes del ecosistema y en todos los niveles, tratando de descubrir cómo funcionan juntos como equipo", explicó de Jonge, quien llevó a cabo el proyecto como parte de su tesis de maestría en el NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research y la Universidad de Groningen, Holanda. Los científicos cuantificaron los flujos de carbono entre los compartimentos vivos y no vivos del ecosistema y los resumieron como una medida del "tamaño ecológico" del sistema.
Imagen: Diagrama que resume los cambios más importantes en los flujos de carbono modelados entre el sitio de referencia (REF), fuera de las pistas de arado (OPT) y dentro de las pistas de arado (IPT).
Encontraron efectos significativos a largo plazo del experimento de simulación minera de 1989. La producción total de carbono en el ecosistema se redujo significativamente. "Especialmente la parte microbiana de la red alimentaria se vio muy afectada, mucho más de lo que esperábamos", dijo Stratmann. "Los microbios son conocidos por sus rápidas tasas de crecimiento, por lo que es de esperar que se recuperen rápidamente. Sin embargo, descubrimos que el ciclo del carbono en el llamado circuito microbiano se redujo en más de un tercio".
El impacto de la actividad minera simulada en organismos superiores fue más variable. "Algunos animales parecían estar bien, otros aún se estaban recuperando de la perturbación. La diversidad del sistema se redujo así", dijo de Jonge. "En general, el flujo de carbono en esta parte de la red alimentaria fue similar o incluso mayor que en las áreas no afectadas".
Un fondo marino minado podría ser más vulnerable al cambio climático
La minería simulada resultó en un cambio en las fuentes de carbono para los animales. Por lo general, la pequeña fauna se alimenta de detritos y bacterias en el fondo marino. Sin embargo, en las áreas alteradas, donde se redujeron las densidades bacterianas, la fauna comió más detritos. Las posibles consecuencias de esto serán parte del Ph.D. de de Jonge. Tesis, que acaba de empezar.
"Los futuros escenarios climáticos predicen una disminución de la cantidad y calidad de los detritos que llegan al lecho marino. Por lo tanto, este cambio en la dieta será especialmente interesante de investigar en vista del cambio climático", y Jonge espera con interés el próximo trabajo.
"También hay que tener en cuenta que la perturbación provocada por la minería real de los fondos marinos será mucho mayor que la que estamos viendo aquí", añadió. "Dependiendo de la tecnología, probablemente eliminará los 15 centímetros superiores del sedimento en un área mucho más grande, multiplicando así el efecto y aumentando sustancialmente los tiempos de recuperación".
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Los nódulos y las costras polimetálicos cubren muchos miles de kilómetros cuadrados del lecho marino profundo del mundo. Contienen principalmente manganeso y hierro, pero también metales valiosos como níquel, cobalto y cobre, así como algunos de los metales de alta tecnología de las tierras raras. Dado que en el futuro estos recursos podrían volverse escasos en tierra, por ejemplo, debido a las necesidades futuras de baterías, electromovilidad y tecnologías digitales, los depósitos marinos son económicamente muy interesantes.
Hasta la fecha, no existe una tecnología lista para el mercado para la minería en aguas profundas. Sin embargo, ya está claro que las intervenciones en los fondos marinos tienen un impacto masivo y duradero en las áreas afectadas. Los estudios han demostrado que muchos habitantes sésiles de la superficie del lecho marino dependen de los nódulos como sustrato y todavía están ausentes décadas después de una perturbación en el ecosistema. Además, se han comprobado los efectos sobre los animales que viven en el fondo marino.
Artículo científico: Abyssal food-web model indicates faunal carbon flow recovery and impaired microbial loop 26 years after a sediment disturbance experiment
