updated 2:26 PM CET, Dec 1, 2016

Hierro extra ayuda a florecer la vida en el mar

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témpano de hielo en una polinia

El hierro transportado por el deshielo de los glaciares antárticos crea puntos calientes de vida

Kevin Arrigo, un oceanógrafo biológico de la Universidad de Stanford, ha pasado casi dos décadas estudiando los sitios remotos en la Antártida que los expertos les gusta llamar un "oasis en un desierto de hielo". Son tan inaccesibles que incluso los científicos que los estudian pueden no haber puesto nunca los ojos en ellos.

El puñado que visitó Arrigo olía a huevos podridos. Se llaman polinias, formaciones que derivan su nombre de la palabra rusa para "agujero en el hielo", y suelen ser una extensión de agua de mar abierta a lo largo de la costa que está rodeada por hielo marino y la plataforma continental flotante.

recogida de muestras con una roseta oceánicaUna nueva investigación dirigida por Arrigo encontró que el determinante más importante de la productividad o de la abundancia de fitoplancton en estas polinias es el hierro que está siendo bombeado a ellas por el agua de deshielo de los glaciares. Con el calentamiento del planeta y la intensificación del derretimiento de los glaciares, la Antártida costera, donde se forman estas polinias, es probable que sea más productiva, según los investigadores. Eso podría crear un efecto dominó de la cadena alimentaria.

"Si estuvieras de pie en la orilla, se vería una superficie de agua abierta, y más allá del mar abierto un montón de hielo marino", dijo Arrigo. El olor acre que se cierne sobre algunas polinias, explicó Arrigo, es de las emisiones producidas por ciertas variedades de microorganismos del pequeño fitoplancton que forman la base de la cadena alimenticia marina. Las aguas del océano que se eliminan del hielo marino por los fuertes vientos que soplan desde la costa hacen un enclave idóneo donde pueden prosperar los organismos marinos, a diferencia del resto de la helada región antártica.

"Cuando nos fijamos en las imágenes de satélite de la abundancia de fitoplancton alrededor de la Antártida, vemos que estas áreas apenas se iluminan", dijo Arrigo. "Están rojo llameante porque hay tanto fitoplancton". El color rojo en las imágenes de satélite es indicativo de los altos niveles de clorofila.

"Me gusta la forma en que se combinan mediciones oceanográficas tradicionales como los niveles de clorofila y producción primaria, y el reciente trabajo por satélite realizado por otros grupos que consultaron el derretimiento de los glaciares", dijo Scott Doney, científico de la Institución Oceanográfica Woods Hole.

La fusión de un continente lleno de hierro

investigación en una poliniaUsando datos de satélite desde 1997 hasta 2014 en 46 polinias ubicadas alrededor de la costa de la Antártida, los investigadores fueron capaces de detectar una fuerte relación entre los niveles de productividad y el grado de deshielo de los glaciares adyacentes. El resultado final: Si deseas una polinia realmente productiva, vuelca en ella un montón de agua de deshielo de los glaciares, dijo Arrigo.

El deshielo glacial enriquece las aguas de la polinia con hierro, los científicos tienen la hipótesis. "Cada vez que estimulamos el agua con nutrientes, en este caso hierro, la productividad siempre sube", dijo Arrigo. Esto se debe a que en esta región el hierro es un factor limitante para el crecimiento del fitoplancton. "El fertilizante que utilizamos en nuestro jardín tiene nitrógeno y fósforo", dijo. "Hay un montón de esas cosas ahí abajo; lo primero que se les acaba es el hierro".

El agua de deshielo se convierte en un proveedor de este hierro porque como el derretimiento del hielo se arrastra hacia el océano, muele hasta la roca madre en el camino, y la roca madre está llena de hierro. Los glaciares también tienen hierro atrapado en su masa helada de la nieve que se ha ido acumulando en las capas de hielo durante miles de años. La caída de nieve atrapa el polvo que es rico en hierro. Cuando se derrite un glaciar se deposita en las aguas del océano, por lo que introduce este hierro en el sistema.

En el documento los científicos también sugirieron que cuanto más productivo es el ecosistema, hay más comida disponible para los organismos superiores en la cadena alimentaria. "Si yo fuera un krill o una ballena, entonces es una buena cosa", dijo Arrigo. "La mayor densidad de pingüinos y focas está en las áreas en que las polinias son más productivas".

pinguino Adelia (Pygoscelis adeliae) en una polinia

Creación de nuevos sumideros de carbono

Sin embargo, no todo el mundo está convencido de que una mayor productividad se traduce necesariamente en poblaciones más concentradas de animales más grandes en las polinias. "Hay una restricción importante que controla el flujo de la producción primaria hasta el nivel trófico superior", dijo David Ainley, investigador especializado en el estudio de los pingüinos, que trabaja en HT Harvey & Associates, una consultora ambiental.

"Hay un cuello de botella en la cadena alimentaria", dijo Ainley, "y puede que no importe si las polinias costeras son más productivas, al menos no para las aves y los mamíferos". Ainley señaló que hay muchas lagunas en lo que sabemos sobre las redes de alimentos en los ecosistemas antárticos.

Para Arrigo, quien ha estudiado ampliamente los ciclos del carbono, una implicación importante de una mayor productividad en las polinias es por su papel como sumideros de carbono. Debido a que estos cuerpos de agua son sitios donde se produce la fotosíntesis, también actúan como depósitos de carbono. "Las polinias, por su tamaño y forma desproporcionada chupan CO2 atmosférico", dijo Arrigo. Si aumentan su productividad, van a aumentar su capacidad de almacenar carbono, dijo.

muestreo en una polinia

Pero debido a que incluso las polinias más grandes tienen sólo unos pocos cientos de miles de kilómetros cuadrados de tamaño y su alcance varía según los cambios de estación, este impacto es limitado. "Con seguridad, no van a resolver ningún problema del cambio climático", dijo Arrigo, pero la investigación es importante en la comprensión de los impactos del derretimiento de los glaciares en los ecosistemas marinos.

Dado que en el trabajo actual se utilizaron datos satelitales y modelos estadísticos para delimitar los factores más importantes que rigen estos sistemas, "la siguiente cosa obvia a hacer", dijo Doney, "es ir al campo y hacer medidas para poner a prueba esta hipótesis".

Artículo científico: Environmental controls of marine productivity hot spots around Antarctica