Los científicos han descubierto las condiciones del océano que sustentan una floración masiva de algas durante el verano que se extiende por el 16 por ciento del océano global. Conocido como el Gran Cinturón de Calcita, este denso grupo de fitoplancton microscópico, cocolitóforos, se puede ver en las imágenes de satélite como remolinos de color turquesa en el agua azul oscuro del Océano Austral.

"Los satélites ven la luz reflejada por los cocolitóforos, "dijo Barney Balch, científico investigador senior del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas. "Bajo un microscopio de alta potencia, puede ver que esto se debe a que se rodean de intrincados platos blancos hechos de carbonato de calcio. Estas placas de tiza actúan como millones de pequeños espejos suspendidos, reflejando la luz del sol desde el océano hacia los satélites de observación de la Tierra de la NASA ".

Balch formó parte de un equipo internacional de investigadores del Laboratorio Bigelow, Universidad de Southampton (Reino Unido), el Centro Nacional de Oceanografía en Southampton, y el Bermuda Institute of Ocean Science que estudió las condiciones que hacen posible la floración y la ecología de las especies de fitoplancton que la componen. Recientemente publicaron sus resultados en la revista Biogeociencias .

"Los vínculos entre la química del océano y las poblaciones de cocolitóforos y diatomeas no son sencillos, "dijo la autora principal, Helen Smith, investigador de la Universidad de Southampton. "Para comprender completamente la interacción entre estos dos importantes grupos de fitoplancton y el medio ambiente oceánico, teníamos que mantener un enfoque holístico para la recopilación y el análisis de datos ".

El equipo descubrió que la temperatura de la superficie del mar, niveles de nutrientes, y la concentración de dióxido de carbono fueron los factores más importantes para determinar dónde se encuentran las especies de cocolitóforos y diatomeas, otro tipo de fitoplancton microscópico, crecer. Como se esperaba, El hierro disuelto fue un factor clave en el control de las poblaciones de plancton.

"Todo el fitoplancton necesita hierro para crecer, y generalmente escasea en el Océano Austral, "dijo Ben Twining, científico investigador senior y presidente interino del Laboratorio Bigelow. "Los cocolitóforos, pero no necesariamente las diatomeas, eran más abundantes en lugares con niveles elevados de hierro".

En efecto, las diatomeas también necesitan sílice para construir sus exoesqueletos de vidrio. El agua Great Calcite Belt no tiene suficiente ácido silícico para soportar grandes diatomeas, que se encuentran típicamente en las partes más productivas de los océanos del mundo. Esto crea una oportunidad para que prosperen especies de fitoplancton diminuto, incluyendo cocolitóforos y especies de diatomeas extremadamente pequeñas. Como resultado, pequeño fitoplancton domina la región.

"Ningún factor ambiental único fue responsable de la variabilidad del fitoplancton en nuestro estudio, que destaca la complejidad del éxito de cocolitóforos y diatomeas dentro del Gran Cinturón de Calcita de verano, "Dijo Smith.

Es más, Los investigadores encontraron motivos para cuestionar el papel en la eliminación de carbono que se cree que juega el Océano Austral en el ciclo global del carbono. al menos en el Gran Cinturón de Calcita. Cuando los cocolitóforos construyen sus planchas de tiza, eliminan el carbono del agua, pero ese proceso también libera dióxido de carbono a la superficie del océano y la atmósfera.

A lo largo del Océano Austral, las densas conchas minerales de cocolitóforos y diatomeas lastran hundiendo partículas de desechos orgánicos. Este proceso de llevar carbono a las profundidades del océano y alejarlo de la atmósfera se denomina bomba biológica de carbono. La característica de cocolitóforo que forma el Gran Cinturón de Calcita es tan grande, sin embargo, que puede alterar la química del agua en verano.

"Cuando atravesamos el Gran Cinturón de Calcita, vemos que hay puntos calientes de dióxido de carbono elevado, en un lugar que sigue siendo, en general, un importante sumidero de carbono, "dijo el profesor Nicholas Bates, coautor del Instituto de Ciencias Oceánicas de Bermuda.

Este hallazgo mejora la integridad de los modelos globales del ciclo del carbono, que puede ayudar a los científicos de todo el mundo a predecir el destino del dióxido de carbono en la atmósfera.

Balch y su equipo continuarán estudiando los impactos de los cocolitóforos en el océano global, realizar cruceros con el apoyo de la National Science Foundation en 2019 y 2020 al Océano Índico. El agua fría de la superficie en la región del Gran Cinturón de Calcita se hunde profundamente por debajo del agua menos densa al norte. Cuarenta años después, que el agua emerge de nuevo cerca del ecuador, que contienen nutrientes que alimentan aproximadamente el 75 por ciento del crecimiento de plantas microscópicas en los trópicos y subtrópicos.

"Creemos que el fitoplancton del Gran Cinturón de Calcita condiciona fundamentalmente esta agua antes de que se hunda, dar forma a lo que crecerá cerca del ecuador cuando el agua salga a la superficie décadas más tarde, "Dijo Balch.