La vida marina se adhiere con mayor facilidad a las superficies rugosas del metal corroído
El óxido puede ser increíblemente molesto si aparece en tu nueva bicicleta o automóvil, pero si eres una cría de animal marino que flota libremente (larva), podría ser la casa de tus sueños.
Cuando el metal termina en el mar, ocurren dos cosas. El metal se oxida (o se corroe). Luego, se bioincrusta, es decir, se cubre de baba marina, con algas y animales marinos, como percebes y ascidias, adheridos a las superficies.
La bioincrustación y la corrosión están estrechamente relacionadas. Las superficies corroídas son más propensas a la bioincrustación, y esta agrava la corrosión. Por ello, se desarrollan ricos y diversos ecosistemas alrededor de naufragios y estructuras de energía renovable marina, como aerogeneradores.
La corrosión se produce cuando los elementos químicos de una estructura metálica (generalmente en forma de iones cargados) reaccionan con un elemento químico presente en el agua de mar. Lo que llamamos óxido es la reacción del hierro con el oxígeno, y el color marrón es óxido de hierro (una molécula que contiene hierro y oxígeno).
La corrosión del metal por el agua de mar libera iones metálicos al agua. En altas concentraciones, algunos son potencialmente tóxicos para la vida marina. Por ejemplo, el cobre puede impedir que los percebes juveniles desarrollen conchas externas duras y ricas en calcio.
Afortunadamente, los componentes potencialmente tóxicos (como metales pesados como el mercurio y el plomo) solo aparecen en concentraciones muy bajas en la mayoría de los metales estructurales. De hecho, la presencia de la estructura corroída suele generar un beneficio ambiental.
Imagen derecha: Bioincrustaciones y corrosión en una muestra soldada de bronce de níquel y aluminio tras 18 meses sumergida en agua de mar frente a la costa de Plymouth, Reino Unido. Tamsin Dobson, CC BY-NC-ND
"Ambas somos científicas marinas y nos fascina cómo las estructuras corroídas afectan la dispersión larvaria y la distribución de especies. Mientras que una de nosotras (Tamsin Dobson) investiga los efectos de la corrosión marina y la bioincrustación en aplicaciones de ingeniería marina, la otra (Molly James) es modeladora de ecosistemas marinos y explora tanto la dispersión larvaria como las vías de contaminación", dicen las investigadoras.
La investigación de Dobson demostró que los organismos bioincrustantes pueden agravar la corrosión. Los organismos bioincrustantes más grandes (como los percebes y las ascidias) se adhieren a la superficie mediante un cemento o pegamento especial que secretan.
Debajo del organismo, la cantidad de oxígeno comienza a reducirse a medida que los organismos continúan respirando (consumiendo alimentos y oxígeno para liberar energía y dióxido de carbono). Debido a que el oxígeno no puede reponerse del agua de mar circundante, los cloruros metálicos reaccionan con el hidrógeno del agua, produciendo ácido clorhídrico. Este ácido es altamente corrosivo. Además, existen numerosas bacterias bioincrustantes que contribuyen a la corrosión de los metales.
La vida marina se adhiere con mayor facilidad a las superficies rugosas del metal corroído que al metal nuevo, liso y pulido. Piensa en escalar un acantilado: es mucho más fácil cuando hay muchos asideros escarpados para manos y pies. Las grietas que crea la corrosión también protegen a los organismos bioincrustantes de las corrientes marinas circundantes. A medida que la corrosión se desarrolla, la rugosidad crea grietas más grandes donde pueden crecer estos organismos.
Imagen: Cuanto más corroídas estén las estructuras marinas de una zona, más posibilidades habrá de que las larvas marinas puedan crear nuevos hogares a los que puedan adherirse y crecer.
Cuando las criaturas marinas bioincrustantes adheridas a estructuras marinas corroídas se reproducen o desovan, sus diminutas crías (larvas) son liberadas al agua de mar y transportadas por las corrientes oceánicas. Con el tiempo, pueden asentarse en otras estructuras marinas, creando una red de hábitats conectados. Cuanto más corroídas estén las estructuras marinas de una zona, mayor será el potencial de nuevos hogares donde las larvas marinas puedan adherirse y crecer.
Puntos calientes de hábitat
La reciente investigación de James utilizó modelos informáticos para mostrar cómo las corrientes oceánicas y los patrones de viento actúan como autopistas, transportando larvas entre las estructuras y contribuyendo así al establecimiento de comunidades marinas vibrantes e interconectadas. Las estructuras existentes en el Mar del Norte han creado involuntariamente cinco comunidades distintas de vida marina: las larvas liberadas desde una de las estructuras del Mar del Norte permanecerán en la comunidad en la que se encuentra la estructura.
El mismo modelo demuestra que las larvas marinas flotan en las corrientes de agua de mar y las mareas, dispersándose en algunas áreas y reuniéndose en otras áreas conocidas como "puntos calientes". Estos puntos críticos son los lugares perfectos para construir arrecifes artificiales o establecer zonas protegidas donde son limitados las prácticas pesqueras o los desarrollos submarinos.
Al proporcionar hábitats adecuados (como un trozo de metal corroído) en puntos críticos, estas áreas podrían mejorar la supervivencia de los organismos bioincrustantes marinos, brindándoles un lugar seguro para establecerse y convertirse en adultos. A su vez, esto proporciona más alimento para los animales marinos juveniles que se alimentan de los organismos bioincrustantes y sus larvas, mejorando así la salud del océano y fortaleciendo la resiliencia del ecosistema marino.
Referencias:
• Corrosion mechanisms of plasma welded Nickel aluminium bronze immersed in seawater. Corrosion Science
• The ‘everything is everywhere’ framework: Holistic network analysis as a marine spatial management tool. Ecological Informatics
• Tamsin Dobson es científica marina aplicada y líder en biocorrosión en el Laboratorio Marino de Plymouth.
• Molly James es modeladora de ecosistemas marinos, Grupo de modelado de ecosistemas marinos, Laboratorio Marino de Plymouth
