Una investigación analiza su complejo ciclo y los impactos del cambio climático
El fitoplancton es un pequeño pero poderoso organismo. Como uno de los principales impulsores de la producción primaria en los océanos de la Tierra, convierte la luz solar y el dióxido de carbono (CO2) en energía química, formando la base de la red alimentaria acuática y transfiriendo anualmente alrededor de 10 mil millones de toneladas métricas de carbono de la atmósfera a las profundidades del océano.
A pesar de ser el elemento más abundante en la atmósfera de la Tierra, el nitrógeno es el factor limitante para el crecimiento del fitoplancton en gran parte del océano. Esto es especialmente cierto en el Océano Ártico, donde los factores geográficos y climáticos contribuyen a un ciclo del nitrógeno particularmente complejo.
En una nueva investigación, Kevin Arrigo y sus colegas del Departamento de Ciencias del Sistema Terrestre de la Universidad de Stanford, revisan el conocimiento actual sobre cómo el nitrógeno ingresa a las aguas del Ártico y cambia de forma, así como también cómo esta dinámica podría cambiar en un clima cambiante.
Entre las fuentes más importantes de nitrógeno que llegan al océano Ártico se encuentran los flujos horizontales de agua procedentes de otros océanos, en particular el Atlántico, que transporta casi cuatro veces más agua al Ártico que el Pacífico. Otras fuentes son las surgencias y los ríos.
Imagen: El ciclo del nitrógeno marino
El nitrógeno adopta muchas formas en el océano, incluidas numerosas especies orgánicas e inorgánicas que pueden estar disueltas o en forma de partículas. A principios de la primavera, el nitrato disuelto es la forma principal de nitrógeno en la superficie del Ártico, pero el fitoplancton lo consume rápidamente y luego, más adelante en la temporada, recurre al amonio reciclado como su fuente principal.
Gran parte del nitrógeno orgánico particulado producido como subproducto del crecimiento del fitoplancton se hunde y se deposita en sedimentos o en aguas profundas cerca del fondo marino. Este nitrógeno orgánico puede ser consumido por bacterias y transformado en formas que pueden regresar a niveles más altos en la columna de agua o a la atmósfera para continuar el ciclo.
Los autores sugieren que el cambio climático afectará cada vez más al ciclo del nitrógeno del océano Ártico. La mayor frecuencia de los incendios forestales en el Ártico implicará mayores emisiones de carbono y nitrógeno. El aumento de los niveles de CO2 en los océanos contribuye a la acidificación de los océanos, lo que probablemente afecte la nitrificación (la conversión de amonio en nitrito y nitrato), aunque no está claro exactamente cómo.
El derretimiento del hielo marino probablemente también tendrá complejos efectos: más agua dulce que ingrese al océano podría llevar a una mayor estratificación oceánica, pero también dejará más océano expuesto al viento, lo que podría aumentar la mezcla oceánica y reducir la estratificación.
La investigación se ha publicado en el Journal of Geophysical Research: Biogeosciences: The Arctic Ocean Nitrogen Cycle
