Podría exacerbar la escasez de nutrientes provocada por el cambio climático
Se requiere eliminar el exceso de dióxido de carbono en la atmósfera, además de importantes reducciones en las emisiones en curso, para evitar las consecuencias más graves del cambio climático.
La fertilización a gran escala de los océanos con hierro es una de varias estrategias que podrían ayudar a eliminar el dióxido de carbono, pero una nueva investigación de un científico del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas y sus colegas muestra que también podría afectar negativamente a los ecosistemas marinos en los rincones más alejados del océano.
Usando avanzados modelos de biogeoquímica y ecología oceánica, el equipo demostró que la fertilización con hierro en el Océano Antártico podría exacerbar la escasez de nutrientes provocada por el cambio climático y las pérdidas de productividad en los trópicos, lo que podría dañar las pesquerías costeras de las que depende mucha gente.
Los hallazgos ilustran tanto la naturaleza interconectada del océano como la necesidad de una investigación más objetiva sobre las relativas ventajas y las consecuencias no deseadas de la eliminación de dióxido de carbono marino.
"Estos experimentos de modelado demuestran la necesidad de comprender no solo las implicaciones para el ciclo del carbono de las estrategias de eliminación de dióxido de carbono marino, sino también las implicaciones ecológicas y 'aguas abajo', incluso esas décadas en el futuro o a miles de millas de distancia", dijo Ben Twining, científico investigador sénior del Laboratorio Bigelow, uno de los coautores del estudio.
El océano es el mayor sumidero de emisiones de carbono del planeta. Entonces, como era de esperar, los planes para la eliminación de dióxido de carbono se centran cada vez más en estrategias marinas como la fertilización con hierro.
La idea básica es que agregar valiosos micronutrientes a ciertas áreas del océano, como el Océano Austral limitado en hierro, estimulará la productividad primaria al permitir que otros nutrientes se consuman más completamente, mejorando la cantidad de dióxido de carbono que el fitoplancton absorbe en la superficie y, en última instancia, se hunde en el fondo marino cuando muere.
Imagen: Fertilización del océano con hierro. El fitoplancton forma la base de la red alimentaria marina y está limitado naturalmente por la disponibilidad de ciertos elementos como el nitrógeno, el fósforo y el hierro en el océano.
Los defensores de la fertilización con hierro de los océanos han señalado que la solución no requiere tierra ni agua dulce y puede implementarse más rápidamente que otras estrategias. Y anteriores trabajos de modelado han demostrado que, de hecho, la fertilización con hierro reduce el carbono atmosférico.
Sin embargo, las primeras investigaciones también mostraron que la fertilización podría exacerbar un proceso conocido como "robo de nutrientes" al obstaculizar el suministro de nutrientes críticos desde áreas limitadas de hierro a regiones adyacentes, lo que a su vez reduce la cantidad de vida marina y la productividad en los trópicos.
Además de eso, un informe de 2021 de las Academias Nacionales de Ciencias de EE. UU. argumentó que era insuficiente la actual base de conocimiento sobre enfoques de eliminación de dióxido de carbono marino como la fertilización, especialmente cuando se trataba de la comprensión de los científicos de cómo interactuaría la fertilización con otros cambios en los procesos oceánicos impulsados por el cambio climático.
Para ayudar a llenar algunos de esos vacíos de conocimiento, los autores del actual estudio ampliaron el anterior trabajo de modelado, incorporando recientes investigaciones sobre cómo el fitoplancton usa micronutrientes como el hierro y consideraciones adicionales sobre el cambio climático y los impactos de la pesca.
"Uno de los nuevos aspectos de nuestro trabajo fue superponer la fertilización con hierro del océano al cambio climático", dijo Twining. "También conectamos nuestros resultados a un modelo de pesca, como una forma de poner los cambios previstos en la productividad en términos que sean más significativos para las personas".
Imagen derecha: Evolución de (a) producción primaria global (NPP) y (b) exportación de carbono a lo largo de 100 m y el cambio acumulativo en (c) NPP y (d) exportación de carbono a lo largo de 100 m bajo un rango de estrategias OIF basadas en concentración y flujo [ver la leyenda insertada de (a)].
Sus resultados mostraron una disminución del cinco por ciento en la biomasa de peces y especies marinas en los trópicos, incluidas las áreas costeras económicamente importantes, debido a la fertilización con hierro a gran escala. Esto se sumó a una disminución del 15 por ciento esperada debido al cambio climático a medida que las temperaturas más altas estratifican el océano, privando a la superficie de nutrientes críticos.
"Es notable cómo la 'huella digital' de la fertilización del océano con hierro en los niveles de nutrientes fue similar a la esperada del cambio climático", dijo el coautor principal del estudio, Alessandro Tagliabue, de la Universidad de Liverpool. "Esto plantea importantes obstáculos para la detección y el seguimiento de cualquier impacto negativo de la fertilización".
Los modelos mostraron que la fertilización con hierro podría eliminar hasta 45 gigatoneladas de dióxido de carbono de la superficie del océano entre 2005 y 2100. Pero, si bien eliminar media gigatonelada al año no es insignificante, los autores enfatizan que es muy limitado en comparación con la tasa actual de emisiones de carbono y las reducciones requeridas para cumplir con los objetivos climáticos.
"Gran parte de la conversación sobre la eliminación de dióxido de carbono se centra solo en el carbono", agregó Twining. "Pero claramente necesitamos evaluar, no solo la parte de carbono, sino los otros efectos del ecosistema en un sistema interconectado".
Los matizados resultados del estudio destacan la importancia de una objetiva y rigurosa investigación de los méritos relativos y los potenciales daños de la fertilización del océano con hierro. También muestra el valor de los esfuerzos de modelado que pueden recoger las grandes escalas de espacio y tiempo en cuestión.
Es esencial aumentar significativamente esos esfuerzos de investigación en los próximos años, dijo Twining, para tomar decisiones informadas sobre estas estrategias al tiempo que se abordan las amenazas urgentes del cambio climático. La futura investigación debería incluir continuar mejorando los modelos existentes a medida que evolucione la comprensión de los científicos sobre cómo se comportan en el océano el carbono, el hierro y otros nutrientes.
"Estamos en un momento crítico en la planificación y el desarrollo de enfoques de eliminación de dióxido de carbono", dijo Twining. "La investigación y la experimentación rigurosas, revisadas por pares y diseñadas con un propósito serán fundamentales para evaluar todos los enfoques posibles".
La investigación se ha publicada esta semana en Global Change Biology: Ocean iron fertilization may amplify climate change pressures on marine animal biomass for limited climate benefit
