Las diatomeas son uno de los grupos de plancton más importantes del océano
Los pequeños organismos flotantes que suministran a nuestro mundo hasta una quinta parte de su oxígeno estarán en una situación desesperada a medida que nuestros océanos se acidifiquen, sugiere una nueva investigación.
Las criaturas, llamadas diatomeas, se verán privadas de los bloques de construcción de sílice que necesitan para formar sus caparazones protectores, que vienen en todo tipo de deslumbrantes formas opalinas.
Esto podría reducir su número hasta en un 26 por ciento para fines del próximo siglo, según descubrieron los investigadores.
"Las diatomeas son uno de los grupos de plancton más importantes del océano", explica el biólogo marino Jan Taucher del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel (GEOMAR).
"Su declive podría conducir a un cambio significativo en la red alimentaria marina o incluso a un cambio para el océano como sumidero de carbono".
Estas algas unicelulares componen el 40 por ciento de la biomasa fotosintética del océano, lo que las convierte en uno de los principales componentes de la bomba biológica que extrae el CO2 de nuestra atmósfera y lo almacena en las profundidades del océano.
Son una de las razones por las que los océanos han logrado absorber una gran parte del exceso de CO2 que los humanos hemos estado produciendo.
Imagen: El papel del fitoplancton en la bomba biológica de carbono.
Pero a medida que nuestro exceso de CO2 se disuelve en el agua de mar, reacciona para formar más iones de hidrógeno, aumentando la acidez del agua. Esta química oceánica alterada ya ha llevado a una disminución del 10 por ciento en las concentraciones de carbonato desde la industrialización.
Menos carbonato significa que es más difícil que se forme carbonato de calcio; esta es una molécula vital para la mayoría de los animales marinos porque forma parte de sus caparazones y exoesqueletos.
Si la concentración de carbonato cae demasiado, se disuelve el carbonato de calcio. Algunos animales están experimentando ahora la disolución de sus caparazones.
Por el contrario, se pensó que las diatomeas, que construyen sus intrincadas casas de vidrio con materiales completamente diferentes, serían relativamente insensibles a la acidificación de los océanos y posiblemente incluso se beneficiarían de los aumentos de CO2.
Estos fitoplancton construyen sus capas exteriores, llamadas frústulas, a partir de la sílice que flota en las aguas superficiales del océano.
Imagen: Una frústula de sílice opalina con un aumento de 1500x.
Pero la nueva investigación identifica un factor que los estudios anteriores pasaron por alto. Resulta que a medida que desciende el pH del agua, estos vitales bloques de construcción de sílice comenzarán a disolverse más lentamente, lo que significa que una mayor parte se hundirá más en las profundidades del océano antes de que se vuelva lo suficientemente liviano como para mantenerse a flote.
Esto lleva a que haya más sílice en el fondo del océano, lejos del alcance de las diatomeas que flotan en la luz que utilizan para convertir el CO2 en oxígeno, agua y carbohidratos, lo que impide su capacidad para construir sus hogares.
Taucher y sus colegas investigadores descubrieron esto utilizando "tubos de ensayo" oceánicos gigantes (mesocosmos), donde agregaron diferentes concentraciones de CO2 para simular futuros escenarios de calentamiento.
Imagen: Los mesocosmos son estructuras de prueba de investigación marina autónomas que están ancladas en el océano durante la duración de los experimentos. En ellos, los parámetros se pueden cambiar sin afectar el océano mismo. En los mesocosmos, las preguntas de investigación se pueden probar en un entorno natural mientras permanece intacto. Foto: Ulf Riebesell / GEOMAR
Luego evaluaron muestras de diferentes profundidades, analizando el sedimento lleno de diatomeas muertas que capturaron. Esto, junto con el modelado, respaldado por estudios previos sobre la química de la sílice de diatomeas, reveló una asombrosa disminución de la sílice flotante, lo que sugiere que las diatomeas podrían disminuir hasta en una cuarta parte aproximadamente para el año 2200.
Una pérdida tan grande de este fitoplancton tendrá drásticas ramificaciones en el resto de la vida en nuestro planeta, dado que estos organismos son uno de los principales productores primarios del océano.
"Las consecuencias asociadas para el funcionamiento del ecosistema y el ciclo del carbono son más difíciles de evaluar", afirma el equipo en su artículo, explicando que no tuvieron en cuenta muchos procesos fisiológicos y ecológicos que pueden desencadenar un efecto dominó en el resto de la red alimentaria.
Independientemente, los hallazgos muestran cómo inesperados mecanismos de retroalimentación en los sistemas de la Tierra pueden alterar drásticamente los cambios ambientales y biológicos que podemos pensar que entendemos, lo que revela que todavía hay mucho más que debemos aprender sobre cómo están entrelazados nuestro planeta y sus formas de vida.
"Este estudio destaca una vez más la complejidad del sistema terrestre y la dificultad asociada para predecir en su totalidad las consecuencias del cambio climático provocado por el hombre", dice el biólogo marino de GEOMAR Ulf Riebesell.
"Sorpresas de este tipo nos recuerdan una y otra vez los riesgos incalculables que corremos si no contrarrestamos el cambio climático de manera rápida y decisiva".
Esta investigación fue publicada en Nature: Enhanced silica export in a future ocean triggers global diatom decline
