El Océano Austral (SO) desempeña un papel importante en la mitigación del calentamiento global, ya que representa alrededor del 40 % de la absorción oceánica de dióxido de carbono antropogénico y del 60 al 90 % del calentamiento oceánico antropogénico. No está claro cómo la producción de cada biosfera de carbono contribuye al intercambio contemporáneo de dióxido de carbono entre el aire y el mar.
La nueva investigación analiza un componente importante del ciclo del carbono del océano austral, la «bomba biológica», mediante la cual los organismos en la superficie utilizan el carbono y lo transportan a las profundidades del océano, lejos de la interacción atmosférica.
Yibin Huang y Andrea Fassbender del Laboratorio de Medio Ambiente Marino del Pacífico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), junto con Seth Bochinsky, profesor asistente de oceanografía en la Facultad de Oceanografía, Tierra y Tecnología de Manoa de la Universidad de Hawái (SOEST), dirigieron el estudio científico equipo.
Para apreciar por primera vez el papel que juegan los organismos microscópicos llamados fitoplancton en la absorción de dióxido de carbono del Océano Antártico fuera de la atmósfera mediante la creación de diferentes tipos de carbono biosintético (causado por organismos), los investigadores analizaron los datos recopilados de más de 60 selecciones. .subjetivamente. flota durante diez años. Los efectos de las diferentes especies de biocarbono sobre la exportación de carbono y el intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera y los océanos varían.
El autor principal, Huang, científico del Instituto Cooperativo para la Investigación Marina y Atmosférica del Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico, dijo: El monitoreo simultáneo de los tres tipos diferentes de carbono producido por la actividad biológica ha sido un desafío de larga data para los oceanógrafos. Debido a la complejidad de los métodos tradicionales, los científicos suelen tratar la producción total de carbono como una caja negra.
«Nuestro estudio aplica un método desarrollado recientemente para estimar de manera rentable la producción y exportación de distintos sumideros de carbono biosintéticos a escala de cuencas oceánicas para monitorear cómo funcionan los ecosistemas marinos y responden al cambio climático futuro». dijo Huang.
La bioquímica regional está determinada por la interacción de procesos físicos y biológicos a través de la circulación característica del Océano Austral al sur de la latitud 35°S, que afecta el interior de los océanos del mundo. Las aguas profundas ricas en carbono inorgánico disuelto entran en contacto con la atmósfera debido al afloramiento de aguas residuales que ahora se produce al sur de la Corriente Circumpolar Antártica.
Las aguas profundas también son ricas en nutrientes, lo que respalda la actividad biológica que alcanza su punto máximo en la primavera y el verano. Algunas especies de fitoplancton utilizan carbono inorgánico disuelto para fabricar sus exoesqueletos y lo transportan a las profundidades cuando mueren.
Aunque el plancton prospera en esta rica y cálida agua, no puede usar de manera efectiva los nutrientes y el carbono inorgánico disuelto que el flujo trae río arriba. Localmente, algo de carbono inorgánico disuelto se libera al aire. La circulación a gran escala luego transporta los nutrientes desperdiciados hacia el ecuador, impulsando una gran parte de la producción biológica en los trópicos y subtrópicos. La desaceleración del crecimiento del fitoplancton durante el invierno, cuando la mezcla en aguas más profundas es más activa, da forma al patrón estacional del ciclo del carbono en el Océano Austral.
La investigación se centra en estimar la cantidad de carbono inorgánico disuelto utilizado por estos microorganismos y explorar cómo el proceso natural de exportación de carbono afecta el intercambio moderno de dióxido de carbono entre la atmósfera y el mar.
Los investigadores descubrieron que mientras que la producción de partículas de carbono inorgánico reduce la absorción de dióxido de carbono en aproximadamente 270 millones de toneladas por año, la producción de carbono orgánico captura casi 3 mil millones de toneladas de carbono por año, lo que equivale a aproximadamente el 25% de todas las emisiones humanas. Los efectos de la bomba biológica en el intercambio local de dióxido de carbono entre el aire y el mar se ven afectados por los cambios en las cantidades de cada tipo de carbono producido de norte a sur a través del Océano Antártico.
El Océano Austral sería una fuente de dióxido de carbono para la atmósfera si el plancton no estuviera comiendo carbono durante la temporada de crecimiento en el hemisferio sur.
Fassbender dijo, «El importante papel del fitoplancton en el sumidero de carbono moderno del Océano Austral sugiere que comprender la variación de año a año en la producción de carbono biótico puede ser de importancia central para comprender la variación en el sumidero de carbono total en el Océano Austral».
«La ampliación de las observaciones continuas durante todo el año de las boyas de perfil biogeoquímico sería una forma rentable de monitorear la bomba biológica en todo el Océano Austral y en todo el mundo».
Referencia de la revista:
- Yibin Huang, Andrea Fassbender et al. La producción de reservas de carbono biogénico mantiene los sumideros de carbono en el Océano Austral. PNAS. DOI: 10.1073/pnas.2217909120
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