Los diminutos cristales de yeso pueden hacer que el fitoplancton sea tan pesado que se hunda rápidamente, transportando grandes cantidades de carbono a las profundidades del océano. Los expertos del Instituto Alfred Wegener observaron recientemente este fenómeno por primera vez en el Ártico. Como resultado de este transporte masivo de algas, en el futuro, Se podrían perder grandes cantidades de nutrientes de las aguas superficiales.

Cuando mueren las algas marinas, por lo general, flotan a cámara lenta hacia las profundidades del océano. Sin embargo, durante una expedición con el rompehielos de investigación Polarstern al Ártico en la primavera de 2015, científicos del Instituto Alfred Wegener, El Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) descubrió un fenómeno que acelera significativamente este transporte:diminutos cristales de yeso, que se forman durante la congelación de la sal en los espacios porosos del hielo marino del Ártico, pesar el fitoplancton como lastre pesado, tirando de ellos al fondo en cuestión de horas.

El efecto es como un ascensor rápido por el carbono que contienen. "Este mecanismo era completamente desconocido hasta ahora, "dice el biogeólogo marino Dr. Jutta Wollenburg, quienes descubrieron los bultos de fitoplancton cargados con cristales de yeso en el fondo marino durante la llamada expedición TRANSSIZ. Ahora, junto con un equipo internacional de investigadores, ella ha publicado un artículo en la revista Informes científicos en este proceso. "La rápida exportación de fitoplancton podría tener varios efectos sobre el ciclo del carbono y la productividad del Ártico, a escalas que aún no podemos predecir con precisión ".

Al igual que las plantas en la tierra durante la fotosíntesis, el fitoplancton absorbe dióxido de carbono, que utilizan para producir compuestos de glucosa de alta energía. De este modo, absorben dióxido de carbono de la atmósfera. Una vez que muere el fitoplancton, comienza a hundirse. Sin embargo, solo una pequeña fracción llega al lecho marino. La gran mayoría del fitoplancton permanece en las capas superiores de agua, donde es degradado por bacterias, liberando sus nutrientes y dióxido de carbono. En contraste, los cristales de yeso incorporados aparentemente arrastran los grumos de fitoplancton hacia abajo tan rápidamente que no hay tiempo para que se descompongan. provocando que más masa de fitoplancton llegue al fondo marino. Si estos cristales arrastran el fitoplancton antes de que las bacterias puedan descomponerlos, las capas superiores de agua podrían perder nutrientes como el nitrato. Esto podría, Sucesivamente, afectan la red trófica marina. Nutrientes que son importantes para el crecimiento del fitoplancton, Son escasos; Sucesivamente, el fitoplancton es la fuente de alimento de los pequeños crustáceos, que son en sí mismos un alimento básico para el pescado. "Sin embargo, debido al transporte de yeso, más alimentos están llegando a las profundidades del océano, generalmente pobres en alimentos, ", dice Jutta Wollenburg." Ya hemos observado cómo el cambio en la afluencia de alimentos ha influido en las comunidades orgánicas de las profundidades marinas del Ártico ".

Como tal, este fenómeno recién observado plantea una serie de preguntas nuevas. Jutta Wollenburg lo notó por primera vez mientras desplegaba un multinúcleo (MUC), un dispositivo equipado con una cámara de video y utilizado para recolectar muestras de sedimentos del fondo del océano, a bordo del buque de investigación Polarstern. "A medida que el multinúcleo descendía, seguíamos viendo densos bultos de fitoplancton que se hundían rápidamente, y luego encontramos muchos más esparcidos por el lecho marino ".

Wollenburg se sorprendió de que ningún otro investigador hubiera informado jamás de una concentración tan densa de fitoplancton bajo una sólida capa de hielo en todas las profundidades del agua hasta el fondo del océano. Usando el multicorer, ella trajo varios de los bultos a bordo. Bajo el microscopio ella pudo ver que entre las algas, había innumerables agujas de cristal de un centímetro de largo. Después de su regreso a Bremerhaven, sus colegas examinaron más de cerca el material, que identificaron como yeso. El yeso se compone de calcio y sulfato, minerales que se enriquecen en los espacios porosos del hielo marino durante el proceso de congelación.

"Ahora sabemos que estos cristales se forman en el hielo marino a bajas temperaturas, "dice el físico de hielo marino de AWI, Dr. Christian Katlein." En la primavera, cuando el hielo comienza a derretirse lentamente, grandes cantidades de estos cristales de yeso se liberan ". En este caso particular, esto sucedió cuando la primera luz de la primavera penetró en el hielo cada vez más delgado, provocando que las algas espumosas Phaeocystis se reproduzcan rápidamente y produzcan lo que se conoce como floración primaveral. Gracias a la superficie pegajosa del fitoplancton, los cristales de yeso pueden adherirse a él, hasta que los grumos se vuelven tan pesados ​​que se hunden rápidamente.

Esto es notable, según Wollenburg, porque el cambio climático significa que el hielo marino, que ahora es principalmente hielo de primer año, se está derritiendo cada vez más en primavera. Respectivamente, en el futuro, Es probable que se liberen más cristales de yeso en el momento de las floraciones primaverales. Es más, el hielo marino se vuelve cada vez más frágil y, por lo tanto, más transparente. Esto conduce a una proliferación prolongada de algas bajo el hielo. Phaeocystis puede prosperar con relativamente poca luz. "Como resultado, los dos fenómenos, las floraciones y la liberación de cristales de yeso, pueden coincidir en el futuro con más frecuencia, "dice la ecóloga del hielo marino de AWI, Dra. Ilka Peeken." Si lo hacen, cantidades considerables de masa de fitoplancton podrían hundirse hasta el fondo del fondo marino ". Esto podría tener consecuencias para la vida en las aguas del Ártico:" Podemos ver una disminución duradera en la concentración de nutrientes en las capas superiores del agua, que eventualmente podría afectar la cantidad de peces, y con ella la industria pesquera de la región, "dice Jutta Wollenburg.

Otra pregunta es si el fenómeno del transporte acelerado de biomasa de algas en realidad no traerá más carbono al fondo del océano. donde permanecerá almacenado durante varios cientos de años. Los expertos también se refieren a este mecanismo como la "bomba de carbono biológica".

"Existe una clara posibilidad de que, del mismo modo, más carbono llega a las profundidades del Océano Antártico de lo que se suponía hasta la fecha, "dice Wollenburg. En consecuencia, ella y sus colegas ahora planean analizar más de cerca este proceso en las regiones polares.