Se encuentra en fosas oceánicas carbono radioactivo de pruebas de bombas nucleares

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prueba nuclear

Hay elevados niveles de carbono-14 en los organismos marinos

Una reciente investigación ha encontrado que el carbono radioactivo liberado en la atmósfera a partir de las pruebas de bombas nucleares del siglo XX ha llegado a las partes más profundas del océano.

Un nuevo estudio en la revista Geophysical Research Letters de la AGU encuentra la primera evidencia de carbono radioactivo proveniente de pruebas de bombas nucleares en tejidos musculares de crustáceos que habitan en las fosas oceánicas de la Tierra, incluida la Fosa de las Marianas, hogar del punto más profundo del océano.

Los organismos en la superficie del océano han incorporado esta "bomba de carbono" en las moléculas que forman sus cuerpos desde finales de los años cincuenta. El nuevo estudio encuentra que los crustáceos en las profundas fosas de los océanos se alimentan de materia orgánica de estos organismos cuando cae al fondo del océano. Según los autores del estudio, los resultados muestran que la contaminación humana puede ingresar rápidamente a la red alimentaria y abrirse camino hacia las profundidades del océano.

"Aunque la circulación oceánica lleva cientos de años en llevar agua que contiene bomba [carbono] a las fosas más profundas, la cadena alimentaria lo logra mucho más rápido", dijo Ning Wang, geoquímico de la Academia de Ciencias de China en Guangzhou, China, y autor principal del nuevo estudio.

"Hay una interacción muy fuerte entre la superficie y el fondo, en términos de sistemas biológicos, y las actividades humanas pueden afectar a los biosistemas incluso a 11.000 metros, por lo que debemos tener cuidado con nuestros futuros comportamientos", dijo Weidong Sun, un geoquímico de la Academia de Ciencias de China en Qingdao, China, y coautor del nuevo estudio. "No se espera, pero es comprensible, porque está controlado por la cadena alimentaria".

Los resultados también ayudan a los científicos a comprender mejor cómo se han adaptado las criaturas para vivir en el entorno pobre en nutrientes del océano profundo, según los autores. Los crustáceos que estudiaron viven durante un tiempo inesperadamente largo al tener metabolismos extremadamente lentos, que los autores sospechan pueden ser una adaptación a la vida en este empobrecido y duro entorno.

Creando partículas radiactivas

El carbono 14 es un carbono radioactivo que se crea de forma natural cuando los rayos cósmicos interactúan con el nitrógeno en la atmósfera. El carbono 14 es mucho menos abundante que el carbono no radiactivo, pero los científicos pueden detectarlo en casi todos los organismos vivos y usarlo para determinar las edades de las muestras arqueológicas y geológicas.

Las pruebas de armas termonucleares realizadas durante las décadas de 1950 y 1960 duplicaron la cantidad de carbono-14 en la atmósfera cuando los neutrones liberados de las bombas reaccionaron con el nitrógeno en el aire. Los niveles de esta "bomba de carbono" alcanzaron su punto máximo a mediados de la década de 1960 y luego cayeron cuando se detuvieron las pruebas nucleares atmosféricas. En la década de 1990, los niveles de carbono-14 en la atmósfera habían descendido a alrededor del 20 por ciento por encima de sus niveles previos a las pruebas.

Esta bomba de carbono cayó rápidamente de la atmósfera y se mezcló con la superficie del océano. Los organismos marinos que han vivido en las décadas desde este tiempo han utilizado la bomba de carbono para construir moléculas dentro de sus células, y los científicos han observado elevados niveles de carbono-14 en los organismos marinos desde poco después de que comenzaron las pruebas con las bombas.

La vida en el fondo del mar

Las partes más profundas del océano son las fosas hadales, aquellas áreas donde el fondo oceánico está a más de 6 kilómetros por debajo de la superficie. Estas áreas se forman cuando una placa tectónica se subduce debajo de otra. Las criaturas que habitan estas fosas han tenido que adaptarse a las intensas presiones, el frío extremo y la falta de luz y nutrientes.

En el nuevo estudio, los investigadores querían usar la bomba de carbono como un indicador de material orgánico en las fosas para comprender mejor los organismos que viven allí. Wang y sus colegas analizaron los anfípodos recolectados en 2017 de la Fosas de las Marianas, Mussau y New Britain en el Océano Pacífico Occidental tropical, hasta 11 kilómetros por debajo de la superficie. Los anfípodos son un tipo de pequeño crustáceo que vive en el océano y obtiene alimentos de la recolección de organismos muertos o el consumo de detritus marinos.

Sorprendentemente, los investigadores encontraron que los niveles de carbono-14 en los tejidos musculares de los anfípodos eran mucho mayores que los niveles de carbono-14 en la materia orgánica que se encuentra en el agua del océano profundo. Luego analizaron el contenido intestinal de los anfípodos y encontraron que esos niveles coincidían con los niveles estimados de carbono-14 de muestras de material orgánico tomadas de la superficie del Océano Pacífico. Esto sugiere que los anfípodos se alimentan selectivamente de los detritos de la superficie del océano que caen al fondo.

anfípodo Hirondellea gigas

Adaptación al ambiente del océano profundo

Los nuevos descubrimientos permiten a los investigadores comprender mejor la longevidad de los organismos que habitan en las fosas y cómo se han adaptado a este entorno único.

Curiosamente, los investigadores encontraron que los anfípodos que viven en estas fosas crecen más grandes y viven más tiempo que sus homólogos en aguas menos profundas. Los anfípodos que viven en aguas poco profundas suelen vivir menos de dos años y crecen hasta una longitud promedio de 20 milímetros (0,8 pulgadas). Pero los investigadores encontraron anfípodos en las fosas profundas que tenían más de 10 años y habían crecido hasta 91 milímetros (3,6 pulgadas) de largo.

Los autores del estudio sospechan que el gran tamaño y la larga vida de los anfípodos son probablemente los subproductos de su evolución para vivir en el ambiente de bajas temperaturas, alta presión y un suministro limitado de alimentos. Sospechan que los animales tienen metabolismos lentos y baja rotación celular, lo que les permite almacenar energía durante largos períodos de tiempo. El largo tiempo de vida también sugiere que los contaminantes pueden bioacumularse en estos organismos inusuales.

"Además del hecho de que el material proviene principalmente de la superficie, la bioacumulación relacionada con la edad también aumenta estas concentraciones de contaminantes, lo que representa una amenaza mayor para los ecosistemas más remotos", dijo Wang.

El nuevo estudio muestra que las fosas oceánicas no están aisladas de las actividades humanas, dijo Rose Cory, profesora asociada de ciencias de la tierra y medio ambiente en la Universidad de Michigan que no participó en la nueva investigación. La investigación muestra que al usar carbono "bomba", los científicos pueden detectar la huella digital de la actividad humana en las profundidades más remotas y profundas del océano, agregó.

Los autores también usan carbono "bomba" para mostrar que la principal fuente de alimento para estos organismos es el carbono producido en la superficie del océano, en lugar de las fuentes locales de carbono depositadas en los sedimentos cercanos, dijo Cory. El nuevo estudio también sugiere que los anfípodos en las fosas profundas se han adaptado a las duras condiciones de las profundidades, agregó.

"Lo que es realmente nuevo aquí no es solo que el carbono de la superficie del océano puede alcanzar las profundidades en escalas de tiempo relativamente cortas, sino que el carbono "joven" producido en la superficie del océano está alimentando o sustentando la vida en las fosas más profundas", dijo Cory

Artículo científico: Penetration of Bomb 14C into the Deepest Ocean Trench

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