Si hay algún lugar donde el dióxido de carbono desaparezca en grandes cantidades de la atmósfera, está en los océanos de la Tierra. Allí, Grandes poblaciones de plancton pueden absorber dióxido de carbono de las aguas superficiales y engullirlo como parte de la fotosíntesis. generando energía para su sustento. Cuando el plancton muere, se hunden miles de pies, llevando consigo el carbono que una vez estuvo en la atmósfera, y escondiéndolo en las profundidades del océano.

Los océanos, por lo tanto, han servido como una esponja natural para eliminar los gases de efecto invernadero de la atmósfera, ayudando a compensar los efectos del cambio climático.

Pero ahora los científicos del clima del MIT han descubierto que la eficiencia de exportación del océano, o la fracción del crecimiento total del plancton que se hunde hasta sus profundidades, está disminuyendo, debido principalmente al aumento de las temperaturas globales.

En un nuevo estudio publicado en la revista Letras de limnología y oceanografía , los científicos calculan eso, durante los últimos 30 años, a medida que las temperaturas han aumentado en todo el mundo, la cantidad de carbono que se ha eliminado y almacenado en las profundidades del océano ha disminuido en un 1,5 por ciento.

Para poner este número en perspectiva, cada año, Aproximadamente 50 mil millones de toneladas de nuevo plancton florecen en la superficie del océano cada año, mientras que alrededor de 6 mil millones de toneladas de plancton muerto se hunden en aguas más profundas. Una disminución del 1,5 por ciento en la eficiencia de las exportaciones significaría que alrededor de 100 millones de toneladas de plancton extra han permanecido cerca de la superficie cada año.

"Calculamos que la cantidad de carbono que no se está perdiendo como resultado del cambio de temperatura global es similar a la cantidad total de emisiones de carbono que el Reino Unido bombea a la atmósfera cada año, "dice el primer autor B.B. Cael, estudiante de posgrado en el Departamento de Tierra del MIT, Ciencias Atmosféricas y Planetarias (EAPS). "Si el carbono se encuentra en la superficie del océano, es más fácil que vuelva a la atmósfera ".

Los coautores de Cael en el artículo son Kelsey Bisson de la Universidad de California en Santa Bárbara y Mick Follows, profesor asociado en EAPS.

Fotosintetizadores versus respiradores

En 2016, El equipo comenzó a investigar si la temperatura de la superficie del mar tiene un efecto sobre la eficiencia de las exportaciones del océano. El principal foco de investigación del grupo son los microbios marinos, incluyendo interacciones entre comunidades, y sus efectos y respuestas al cambio climático.

Al estudiar la eficiencia de las exportaciones, los investigadores identificaron dos procesos en los microbios oceánicos superficiales que afectan la velocidad a la que el carbono es atraído hacia las profundidades del océano:los organismos fotosintetizadores como el plancton absorben dióxido de carbono de las aguas superficiales, fijando carbono en sus sistemas; Los organismos que respiran, como las bacterias y el krill, absorben oxígeno y emiten dióxido de carbono a las aguas circundantes.

Basado en la química de la fotosíntesis y la respiración, los investigadores se dieron cuenta de que los dos procesos responden de manera diferente según la temperatura. Los fotosintetizadores crecen y mueren relativamente más rápido en ambientes más fríos, mientras que los respiradores son relativamente más activos en temperaturas más cálidas.

En 2016, los investigadores desarrollaron un modelo simple para predecir la tasa de extracción de carbono del océano a temperaturas determinadas de la superficie del mar. Sus resultados coincidieron con las observaciones registradas de la cantidad de carbono exportado a las profundidades del océano.

"Teníamos una forma sencilla de describir cómo creemos que la temperatura influye en la eficiencia de las exportaciones, basado en esta teoría metabólica fundamental, "Dice Cael". Ahora, ¿Podemos usar eso para ver cómo ha cambiado la eficiencia de las exportaciones durante el período de tiempo en el que tenemos buenos registros de temperatura? Así es como podemos estimar si la eficiencia de las exportaciones está cambiando como resultado del cambio climático ".

Hacia el mar

Para este nuevo artículo, los investigadores utilizaron el modelo para estimar la eficiencia de exportación del océano durante las últimas tres décadas. Desde 1982, satélites buques, y las boyas han realizado mediciones de la temperatura de la superficie del mar en todo el mundo, que los científicos han promediado para cada ubicación medida y agregado en bases de datos disponibles públicamente.

Para este estudio, el equipo utilizó mediciones de temperatura de tres bases de datos diferentes, tomadas todos los meses desde 1982 hasta 2014, para ubicaciones de todo el mundo. El grupo usó la temperatura para estimar la eficiencia de las exportaciones a través del océano global para cada mes, basado en su modelo simple. Rastrearon el cambio en la eficiencia de las exportaciones en todo el mundo, durante el período de 33 años durante el cual las mediciones estuvieron disponibles.

Ellos encontraron que en todo el mundo, la tasa a la que el océano extrae carbono ha disminuido entre un 1 y un 2 por ciento desde 1982. Las temperaturas de la superficie del mar han aumentado durante este período.

"La gente probablemente esperaba una disminución en la eficiencia de las exportaciones, pero lo que encuentro interesante es tenemos una buena manera de intentar cuantificarlo, "Dice Cael." Podemos estimar que en los últimos 30 años, la eficiencia de las exportaciones ha disminuido en un 1 o 2 por ciento, por lo que de un 1 a un 2 por ciento menos de la productividad total del plancton sale de la superficie del océano, que en realidad es un número bastante grande ".

Cael dice que el modelo del equipo podría potencialmente aplicarse para predecir el futuro del océano como sumidero de carbono, aunque la incertidumbre en las proyecciones de temperatura hace que este sea un objetivo mucho más complicado.

"La forma en que el carbono se mueve alrededor de la Tierra es fundamental para comprender la biosfera y el clima de la Tierra, y requiere comprender cómo se mueve el carbono a través del océano, ", Dice Cael." Este [modelo] es algo que podría aplicar potencialmente a las proyecciones de temperatura, para adivinar cómo se moverá el carbono a través de la Tierra en el futuro ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.