Casi toda la vida en el océano depende de pequeños organismos fotosintéticos conocidos como fitoplancton
Desde escalas globales a regionales, las imágenes de los satélites muestran la belleza dinámica de los océanos del mundo. Cada vista revela algo único, desde los pulsos estacionales de la vida hasta la colorida firma de las floraciones de fitoplancton.
Casi toda la vida en el océano depende de pequeños organismos fotosintéticos conocidos como fitoplancton. Estos organismos microscópicos similares a plantas capturan dióxido de carbono de la atmósfera y liberan oxígeno. El fitoplancton actúa como los pulmones de la Tierra y ha producido aproximadamente la mitad de todo el oxígeno de la Tierra.
Una forma en que los científicos pueden rastrear el fitoplancton en el océano es midiendo las concentraciones de clorofila, el compuesto que permite que el fitoplancton y las plantas absorban la energía de la luz solar. Hay varios tipos de clorofila, pero todos absorben las longitudes de onda azules y rojas del espectro electromagnético y reflejan la luz verde.
La animación de arriba, compuesta a partir de una serie de imágenes adquiridas por el Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) en el satélite Aqua de la NASA, muestra las concentraciones de clorofila en los océanos del planeta desde enero de 2021 hasta enero de 2022. Las áreas de color amarillo claro en los mapas muestran dónde son más altas las concentraciones de clorofila; las áreas azules más oscuras muestran dónde están más bajas.
A medida que cambian las estaciones, las concentraciones de clorofila cambian con ellas. La clorofila es especialmente abundante en primavera y principios de verano, cuando la abundante luz y los nutrientes sustentan las enormes floraciones de fitoplancton.
“El color del océano nos brinda importante información sobre el fitoplancton, la salud del océano y el clima global”, dijo Ivona Cetinić, oceanógrafa de la Universidad Estatal de Morgan y miembro del laboratorio de Ecología Oceánica de la NASA.
Las diferencias regionales en las concentraciones de clorofila se deben a factores como la forma del fondo marino (batimetría), las corrientes oceánicas y la disponibilidad de nutrientes. Cerca de las costas, el fitoplancton se nutre de abundantes nutrientes arrastrados al océano desde la tierra y del afloramiento de agua fría y rica en nutrientes de las profundidades del océano. En muchos casos, las floraciones son inofensivas. Pero el rápido crecimiento de ciertos tipos de fitoplancton en aguas costeras poco profundas puede crear floraciones de algas dañinas, que pueden causar la muerte de peces y producir toxinas dañinas para la salud humana.
Algunas de las concentraciones más altas de clorofila se pueden encontrar en las frías aguas polares, donde los nutrientes se acumulan durante los oscuros meses de invierno. Cuando regresa la luz del sol primaveral, florece el fitoplancton. Cerca del ecuador, se puede ver una racha de altas concentraciones de clorofila donde las cálidas aguas superiores del océano se mezclan con las aguas más frías y ricas en nutrientes de las profundidades. Este proceso, conocido como afloramiento ecuatorial, crea las condiciones ideales para que el fitoplancton prospere durante todo el año.
Los altos niveles de clorofila también aparecen en latitudes medias. En el mapa global, observa la abundancia estacional de clorofila frente a las costas de Argentina. Esta área, conocida como el "frente de ruptura de plataforma", se encuentra en una encrucijada de corrientes oceánicas. Los nutrientes que transportan a menudo producen deslumbrantes exhibiciones de fitoplancton en la primavera y el verano.
Estas floraciones son especialmente llamativas en las imágenes de satélite de color natural. A medida que se acercaba el verano en el hemisferio sur, se hizo visible un florecimiento de fitoplancton frente a las costas de Argentina. Esta imagen de arriba fue adquirida el 21 de noviembre de 2022 con el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) en el satélite Terra de la NASA. Las turbulentas condiciones en el borde de la plataforma continental generaron remolinos de agua trazados por fitoplancton que pintaron el agua de azul y verde.
"El color de los remolinos puede decirnos algo sobre el tipo de plancton presente en la floración", dijo Cetinić. Señaló que es difícil saber de inmediato los tipos de fitoplancton presentes. Comprender los diferentes tipos de fitoplancton presentes en el océano puede informarnos sobre el ciclo no solo del carbono sino también de otros nutrientes.
Aunque los colores de la floración del fitoplancton en la Patagonia son impresionantes, la flota de satélites existente de la NASA tiene algunas limitaciones para comprender la ecología oceánica. Algunas de estas limitaciones podrían resolverse pronto, según Cetinić, líder científico de biogeoquímica oceánica para un próximo satélite de la NASA llamado Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem (PACE).
"PACE es hiperespectral, lo que significa que podrá ver muchos tonos diferentes y nos ayudará a diferenciar qué tipos de fitoplancton están presentes. También nos ayudará a identificar y pronosticar rápidamente la proliferación de algas nocivas”, dijo Cetinić. Pasarse a PACE para comprender la ecología oceánica "será como cambiar de un teléfono plegable al último teléfono inteligente".
Recursos y referencias:
Benoiston, A. S., et al. (2017) The evolution of diatoms and their biogeochemical functions. Philosophical transactions of the Royal Society of London B; Biological Sciences, 372 (1728), 20160397.
NASA Earth Observations (NEO) (2022) Chlorophyll Concentration.
NASA Earth Observatory, Global Maps. Chlorophyll.
NASA Earth Observatory (2014, December 11) Colorful and Plankton-full Patagonian Waters.
NASA Earth Observatory (2007, December 24) Phytoplankton off the Coast of Argentina.
NASA Science Mission Directorate. Carbon Cycle.
U.S. Global Change Research Program. Ocean Chlorophyll Concentrations.
