Steven Beaupré en el mar con el generador utilizado para estudiar cómo la producción de aerosoles transporta materia orgánica antigua del océano a la atmósfera. Crédito:Universidad de Stony Brook
Un descubrimiento que ayuda a explicar cómo la materia orgánica producida por la vida hace miles de años es finalmente removida del mar. Avances de la ciencia por Steven Beaupré de la Facultad de Ciencias Marinas y Atmosféricas (SoMAS) de la Universidad Stony Brook y un equipo nacional de científicos.
Cuando las olas rompen en el océano inyectan partículas diminutas en el aire (llamadas aerosoles) que transportan moléculas orgánicas más de 5, 000 años, el estudio encuentra.
Décadas de mediciones han revelado que casi toda la materia orgánica disuelta en los océanos es sorprendentemente vieja, hasta varios miles de años. Pero los científicos no comprenden completamente cómo se destruye finalmente esta antigua materia orgánica. Beaupré y sus colegas realizaron experimentos para demostrar que parte de esta antigua materia orgánica se puede eliminar del agua de mar cuando las burbujas de aire generadas por las olas estallan en la superficie del océano e inyectan aerosoles en la atmósfera. Midiendo directamente las edades de radiocarbono (14C) de los aerosoles, estiman que entre el 19 y el 40 por ciento de la materia orgánica en aerosol es al menos 5, 000 años.
Experimentos anteriores de los colegas de Beaupré, David Kieber (SUNY ESF) y Bill Keene (Universidad de Virginia) sugirieron que las viejas moléculas orgánicas podrían abandonar el océano como polizones a bordo de estas diminutas partículas.
"Nuestro nuevo estudio muestra que una proporción significativa de esa materia orgánica es bastante antigua, y que la formación de aerosoles al romper las olas podría ser una vía de eliminación significativa del carbono antiguo que se encuentra en el mar, "dice Beaupré, autor principal y profesor asistente.
Este charco de materia orgánica antigua es enorme, que contiene tantos átomos de carbono en el océano como en toda la vegetación de la tierra o en todo el dióxido de carbono (CO 2 ) en la atmósfera. Se crea principalmente mediante la fotosíntesis y, por lo tanto, representa un depósito de almacenamiento a largo plazo para el CO atmosférico. 2 , que es un potente gas de efecto invernadero. Por lo tanto, Es importante comprender qué procesos finalmente descomponen estas moléculas antiguas en algo que la naturaleza puede usar nuevamente.
Una vez en la atmósfera, Es probable que estas moléculas en aerosol se descompongan con la luz solar en CO 2 y otras moléculas que son más apetecibles para la vida marina. Respectivamente, enfatiza Beaupré, este hallazgo tiene implicaciones para la biogeoquímica oceánica y atmosférica, así como el ciclo global del carbono y el clima.
Beaupré también dice que los resultados fueron algo sorprendentes porque generalmente se cree que solo las moléculas orgánicas más jóvenes probablemente se inyectarán en la atmósfera al romper las olas. Esto se debe a que las moléculas antiguas deberían haberse degradado a formas menos reactivas durante su exposición prolongada al medio ambiente.
"A pesar de los efectos del envejecimiento durante miles de años, Nuestros resultados sugieren que incluso algunas de las moléculas más antiguas del mar pueden competir con las más jóvenes para agarrar las burbujas ascendentes y lanzarse hacia el cielo. " él dice.
El equipo de investigación utilizó un generador de aerosol especial para estudiar este proceso durante un crucero de un mes al Océano Atlántico Norte. El dispositivo produjo aerosoles imitando de cerca las columnas de burbujas creadas por las olas rompientes, como se describe en un artículo complementario también publicado en línea y en coautoría con Beaupré en el Revista de Atmósferas de Investigación Geofísica .
Midieron la composición química y las edades de radiocarbono del agua de mar que fluye a través del generador y de los aerosoles que produce. Combinado con las medidas del tamaño de las partículas, llegaron a la conclusión de que la materia orgánica en aerosol podría sobrevivir durante aproximadamente una semana en la atmósfera, donde podría ser llevado tierra adentro por los vientos, degradado químicamente, y / o depositados nuevamente en el océano.
Si bien las investigaciones futuras abordarán la velocidad a la que la materia orgánica antigua es expulsada del océano al romper las olas, El equipo de investigación también investigará otras formas en las que la materia orgánica marina se extrae del mar.
