En ausencia de carbono, la vida en la Tierra no puede existir. Sin embargo, gran parte de cómo circula este elemento fundamental por los océanos del planeta sigue siendo un misterio científico.

Para obtener más información sobre el ciclo del carbono del océano, un equipo de investigadores dirigido por el oceanógrafo David Siegel de UC Santa Bárbara está listo para implementar un nuevo proyecto de la NASA:los Procesos de Exportación en el Océano del Plan Científico de RemoTe Sensing (EXPORTS). Las EXPORTACIONES ayudarán a los científicos a desarrollar una comprensión integral de cómo los océanos del mundo procesan el carbono y cómo mitigan la acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera.

"EXPORTS combina el modelado, datos de satélite e imágenes microscópicas in situ y técnicas genómicas, así como muestreo de campo robótico de formas nuevas e innovadoras, "dijo Siegel, profesor del Departamento de Geografía de UCSB y científico principal del proyecto. "Los conjuntos de datos resultantes se utilizarán para modelar estos procesos a escalas globales para evaluar sus impactos para los climas presentes y futuros".

Grandes equipos científicos realizarán dos expediciones de campo, el primer set para el verano de 2018 en el noreste del Océano Pacífico. Se han financiado una docena de propuestas para examinar las rutas oceánicas biológicas que impactan el ciclo del carbono; dos de ellos estarán dirigidos por investigadores de UCSB.

Para uno, Siegel trabajará con los oceanógrafos de investigación de UCSB, Uta Passow, cuyo trabajo de campo se centra en la formación de agregados en el océano, y Norman Nelson, que medirá las propiedades ópticas del océano durante los cruceros. Otros miembros del equipo desplegarán instrumentación óptica para examinar imágenes a microescala de agregados que se hunden y modelar su dinámica. Colectivamente, Estos científicos esperan mejorar las capacidades predictivas relacionadas con la distribución del tamaño del carbono que se hunde y las funciones que los organismos marinos microscópicos, como el fitoplancton y el zooplancton, desempeñan en su dinámica.

Como plantas el fitoplancton obtiene su energía del dióxido de carbono (CO2) a través de la fotosíntesis, lo que los hace muy importantes en el ciclo del carbono. Estos diminutos organismos consumen CO2 de la atmósfera, formando biomasa que eventualmente forma agregados que se hunden hacia el fondo del océano. Este proceso de transferir CO2 a las profundidades del océano, donde puede ser secuestrado durante cientos o miles de años, se denomina bomba biológica.

Craig Carlson, profesor del Departamento de Ecología de UCSB, Evolución, y biología marina, está liderando otra de las investigaciones financiadas. Él y su equipo analizarán el ciclo de la materia orgánica disuelta (DOM) y su relación con la absorción microbiana, buscando comprender más sobre qué controla la acumulación de DOM y cómo eso se relaciona con la bomba biológica y el flujo de carbono a través de la red alimentaria.

"EXPORTS es extremadamente valioso porque es un gran esfuerzo de colaboración, donde se estudiará en detalle cada componente de la bomba biológica, ", Explicó Carlson." El proyecto tendrá un alto nivel de resolución física, con activos autónomos en el agua durante toda la duración para ayudarnos a comprender cuándo ya qué profundidad se exporta DOM a las profundidades del océano y su importancia en la bomba biológica ".

Según Siegel, La innovación de EXPORTS abarca desde la óptica hasta la genómica y la robótica avanzada. "Vamos a tomar medidas de diferentes formas para llegar al destino de la producción primaria neta, que es fundamental para comprender cómo funciona el ciclo del carbono oceánico, Siegel dijo. "Muchos científicos jóvenes han sido financiados con la esperanza de que esta próxima generación clame por hacer este tipo de exploración a gran escala nuevamente en el futuro".