Pero un exceso de nutrición (especialmente nitrógeno) puede ser su perdición
Las praderas marinas tienen el potencial de ser una de las esponjas más eficaces del mundo para absorber y almacenar carbono, pero aún no sabemos cómo la contaminación por nutrientes afecta su capacidad para secuestrar carbono.
En dos estudios, investigadores de la Universidad de Michigan (U-M) evaluaron el impacto del nitrógeno y el fósforo en las praderas marinas, cortas hierbas similares al césped que crecen en zonas costeras poco profundas. Al examinar datos recopilados de una parcela de pradera marina enriquecida con nutrientes durante nueve años, los científicos descubrieron que los nutrientes pueden aumentar la capacidad de las praderas marinas para almacenar carbono.
Sin embargo, en un segundo estudio también descubrieron que una sobrecarga de nitrógeno podría conducir a un mayor crecimiento del fitoplancton, que puede eclipsar y matar las praderas marinas.
Jacob Allgeier, profesor asociado de ecología y biología evolutiva, estudia la ecología de peces, hierbas marinas y corales en bahías de las Bahamas y República Dominicana. Observó que las praderas marinas que crecían en bahías sobrecargadas de nutrientes, provenientes principalmente de aguas residuales humanas, se extinguieron rápidamente. La luz no podía penetrar el fitoplancton, que también proliferaba en condiciones de altos niveles de nutrientes.
Sin embargo, en otras bahías que experimentaron escorrentía de nutrientes, pero no contaban con fitoplancton que permitiera la sombra, observó que las praderas marinas crecían bien. Las zonas costeras tropicales suelen carecer de nutrientes. Cuando las praderas marinas que crecen allí están bañadas de nutrientes, su crecimiento se dispara, siempre que no haya demasiado fitoplancton que bloquee la luz, afirma Allgeier.
Los investigadores, dirigidos por Bridget Shayka, reciente doctoranda de la U-M, descubrieron que en lechos de hierbas marinas relativamente pobres en nutrientes, el fósforo y el nitrógeno favorecían su crecimiento. A medida que crecían las hierbas marinas, primero invertían en su crecimiento subterráneo, o sistemas radiculares, almacenando carbono en sus raíces. Luego, invertían en estructuras superficiales: sus hojas.
El resultado final fue que las raíces crecieron rápidamente, pero también murieron rápidamente, lo que desvió el carbono adicional al sedimento que las rodeaba y lo secuestró a un ritmo mayor.
"Se creía que el exceso de nutrientes estaba matando a las praderas marinas", dijo Allgeier. "Pero demostramos que, mientras no haya un exceso de nutrientes, lo cual también aumentaría el fitoplancton, las praderas marinas simplemente aumentarán su crecimiento con el exceso de nutrientes".
Imagen: Investigadores de la Universidad de Michigan, entre ellos Bridget Shayka, recién graduada de doctorado, estudiaron el impacto de los nutrientes en las praderas marinas. Estudiaron parcelas de praderas marinas que crecen en una bahía de las Bahamas, donde Shayka tomó esta foto. Crédito: Bridget Shayka
Para estudiar los impactos de los nutrientes, Shayka y Allgeier tomaron muestras de hierbas marinas de parcelas de prueba en las Bahamas que habían sido tratadas con nutrientes durante nueve años. Shayka y un grupo de 17 estudiantes universitarios desenredaron minuciosamente las praderas marinas, separándolas en partes: las hojas que crecen sobre la superficie pero debajo del agua, la vaina de donde emergen las hojas, las raíces de las praderas marinas y los rizomas de las praderas marinas (básicamente, un tallo subterráneo del cual pueden crecer otras plantas de praderas marinas).
Luego liofilizaron cada parte, las pulverizaron y analizaron su contenido de nitrógeno, fósforo y carbono. Además de descubrir que el aumento de nutrientes en el sistema incrementó la renovación del carbono en las plantas, los investigadores también descubrieron que los nutrientes aportados por el ser humano tuvieron un mayor impacto en las praderas marinas que los aportados por los peces.
"Los sistemas que estudiamos son sistemas con niveles muy bajos de nutrientes, por lo que añadir nutrientes puede aumentar la producción de hierbas marinas", dijo Shayka, ahora responsable de programas de la organización sin fines de lucro Ocean Visions. "Pero también sabemos que cuando se excede la cantidad de nutrientes, estos sistemas se destruyen. Es una de las principales causas de su destrucción en todo el mundo y en los sistemas costeros".
En el segundo de los estudios, los investigadores analizaron qué nutriente, nitrógeno o fósforo, tenía el mayor impacto en las praderas marinas, así como si la proporción de nitrógeno y fósforo, o la cantidad total de cada nutriente, tenía el mayor efecto en el sistema. También examinaron el impacto de los nutrientes en el fitoplancton.
Para ello, crearon 21 proporciones diferentes de nitrógeno y fósforo y añadieron nutrientes a parcelas de prueba de hierbas marinas que crecían en una zona diferente de la misma bahía, así como al fitoplancton en botellas. Descubrieron que el fósforo tuvo un mayor efecto positivo en el crecimiento de las hierbas marinas que el nitrógeno en condiciones de escasez de nutrientes.
Imagen: Jacob Allgeier, profesor de ecología y biología evolutiva de la Universidad de Michigan, creó una parcela experimental de pastos marinos que enriqueció con nutrientes durante nueve años en una bahía de las Bahamas. Crédito de la imagen: Jacob Allgeier/Universidad de Michigan
Una antigua teoría ecológica sugiere que la proporción de nutrientes tiene el mayor impacto en un sistema, pero los investigadores descubrieron que en este caso particular, el fósforo tuvo un mayor efecto en las praderas marinas mientras que el nitrógeno tuvo un mayor efecto en el crecimiento del fitoplancton.
En particular, los investigadores descubrieron que la adición de nitrógeno provocó que se dispararan las tasas de fitoplancton en las botellas, lo que demuestra que aumentar el nitrógeno en el paisaje natural podría generar niveles de fitoplancton que eclipsarían las praderas marinas.
"Al cultivar tomates, no solo se añade nitrógeno. Se añade una proporción perfecta de nitrógeno y fósforo. Esa idea está muy extendida en nuestra sociedad", dijo Allgeier. "Pero gracias a que analizamos la columna de agua y las praderas marinas, podemos afirmar que ese modelo no funciona en nuestro sistema".
Este hallazgo podría orientar la forma en que las comunidades locales controlan el impacto de los nutrientes en las praderas marinas.
"No vamos a detener el enriquecimiento de nutrientes. Simplemente no va a detenerse", afirmó Allgeier. "Pero podemos gestionarlo. ¿Y cuál es la mejor manera de gestionarlo? Depurándolos para obtener nitrógeno".
Referencias:
• Nutrient Enrichment Increases Blue Carbon Potential of Subtropical Seagrass Beds, Global Change Biology (2025)
• A New Conceptual Model of Tropical Seagrass Eutrophication: Evidence for Single Nutrient Management, Conservation Letters (2025)
