Icebergs antárticos ayudan a los océanos a absorber dióxido de carbono

Los icebergs llevan sedimentos ricos en hierro de la tierra hacia el océano

El hierro en el agua ayuda a fertilizar el crecimiento de algas microscópicas

El primer estudio global de los efectos biológicos de los icebergs antárticos muestra que fertilizan el océano Austral, fortalecen el crecimiento de algas que absorben el dióxido de carbono de la atmósfera y, a continuación, a través de las cadenas alimentarias marinas, transfieren el carbono en las profundidades del mar. Este proceso se detalla en 19 documentos de la nueva investigación publicada electrónicamente en un número especial de la revista Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography.

El equipo de investigación fue dirigido por el biólogo marino del Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), Ken Smith y financiado por la National Science Foundation. Smith, junto con investigadores de más de una docena de otras instituciones, realizó tres cruceros de un mes hasta el Mar de Weddell en 2005, 2008 y 2009. Mediante el seguimiento de icebergs individuales y el despliegue de aviones a control remoto y sumergibles, así como drifters robóticos, el equipo fue capaz de documentar un proceso que se había sospechado previamente, pero nunca probado.

El cambio climático está causando que estantes de hielo de la Antártida se encojan y se separen, con la liberación de miles de icebergs a la libre deriva que son llevados por las corrientes al cercano Mar de Weddell. La nueva investigación sugiere que estos icebergs llevan sedimentos ricos en hierro de la tierra hacia el océano. A medida que estos icebergs se derriten en su deriva a través del océano, alguna parte del hierro se disuelve en el agua de mar, creando una estela de agua de deshielo rica en hierro que puede tener hasta 19 kilómetros (12 millas) de largo. El hierro en el agua ayuda a fertilizar el crecimiento de algas microscópicas.

Durante sus tres cruceros, el equipo estudió un área que ellos llamaban "callejón del iceberg" en el inhóspito y a veces peligroso Océano Austral. En lugar de evitar los icebergs, dirigieron su buque de investigación para acercarse y seguir los iceberg a la deriva del tamaño de pequeñas ciudades. Para seguir los icebergs individuales, utilizaron satélites y dispositivos de localización GPS que fueron arrojados sobre los témpanos de hielo usando un avión controlado por radio. También utilizaron tres sumergibles robóticos diferentes para estudiar la vida en el envés de los icebergs.

Ingenieros del MBARI, dirigido por Alana Sherman, han desarrollado un nuevo instrumento robot que fue programado para hundirse a 600 metros (2.000 pies) por debajo de la superficie del océano, mientras que un gran iceberg deriva arriba, y luego subirlo de nuevo a la superficie del mar después de que el iceberg había pasado. Este instrumento, denominado "trampa de sedimentos de Lagrange", se utilizó para recoger las partículas de los sedimentos, restos de algas muertas y otros escombros que flotaban por debajo de las aguas y alrededor del iceberg. Este dispositivo permitió a los científicos medir, por primera vez, la cantidad de sumideros de carbono orgánico en el fondo del mar debajo de un iceberg de libre flotación de gran tamaño (de 6 kilómetros de ancho, 35 kilómetros de largo y 28 metros de altura).

Los investigadores compararon la cantidad de carbono que se hunde a 600 metros por debajo del iceberg con la cantidad de sumideros de carbono cerca en el océano abierto. Ellos encontraron que alrededor del doble de carbono se hundió en las profundidades del mar dentro de unos 30 kilómetros (18,6 millas) de radio del iceberg, frente a un mar abierto "control" de la zona.

Extrapolando sus resultados al resto del mar de Weddell, los investigadores concluyeron que los icebergs (tanto grandes como pequeños) están desempeñando un papel importante en el control de la cantidad de carbono de la atmósfera que es digerido por las algas y en última instancia transportado a las profundidades del mar. "El papel de los témpanos de hielo en la eliminación de carbono de la atmósfera podría tener implicaciones para los modelos climáticos globales que hay que seguir estudiando", dijo Smith.

Además de las mediciones directas de material que se hunde por debajo de los icebergs, el equipo de investigación multidisciplinar realizado una gran variedad de estudios físicos, químicos y biológicos en torno a los icebergs. Muchos de estos estudios se detallan en el número especial de Deep-Sea Research. Los 19 artículos de este número especial describen:

• Nuevos métodos y herramientas para el seguimiento de icebergs con un barco en movimiento en el mar


• Muestreo de agua y filmaciones de vídeo por los vehículos a control remoto


• Reconocimientos aéreos y seguimiento de los témpanos de hielo usando aviones de radiocontrol


• El agua dulce, hierro y sedimentos liberados por el derretimiento de los icebergs


• El diseño y el funcionamiento de las trampas de sedimentos de Lagrange, y las cantidades de residuos, el carbono orgánico y otros materiales recogidos por estas trampas


• Las poblaciones de microbios marinos, algas, animales marinos y aves marinas alrededor de los icebergs

Después de superar muchos retos para estudiar unos pocos icebergs, Smith y Sherman están trabajando en estrategias y herramientas automatizadas para medir los efectos en muchos icebergs del "callejón del iceberg" en períodos de meses o años. Esto proporcionaría una estimación mucho mejor de cómo los icebergs están afectando a la química y la biología del océano Austral.

Fuente e imágenes: Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI)