Toda la vida en la Tierra, desde las ballenas azules hasta los microbios, utiliza carbono de una forma u otra. Pero no todo el carbono se crea de la misma manera.

En los océanos algunos compuestos que contienen carbono, como azúcares y proteínas, son devorados rápidamente por microorganismos, mientras que otros, como la quitina que se encuentra en las escamas de pescado, son mucho más difíciles de consumir.

Los científicos han creído durante mucho tiempo que relativamente poco de este último, llamado "carbono refractario, "se degrada en el océano. Gran parte cae al fondo del océano y ayuda a formar sedimentos de aguas profundas, o eso ha sido el pensamiento.

Los acuíferos subterráneos de aguas profundas cambian el panorama

Ahora, un equipo de investigación dirigido por los ecologistas Sunita Shah Walter de la Universidad de Delaware y Peter Girguis de la Universidad de Harvard ha demostrado que los acuíferos subterráneos cerca de la Cordillera del Atlántico Medio submarino actúan como reactores biológicos naturales. tirando en frío, agua de mar oxigenada, y permitir que los microbios consuman más, quizás mucho más, carbono refractario de lo que creían los científicos.

"Este trabajo muestra que la vasta comunidad de microbios del subsuelo marino puede ser alimentada por el agua de mar que circula a través de la corteza oceánica profunda, "dijo Michael Sieracki, un director de programa en la División de Ciencias Oceánicas de la Fundación Nacional de Ciencias, que financió la investigación a través de su Centro de Investigaciones de la Biosfera de Energía Oscura. "Sucesivamente, estos microbios cambian la composición del agua de mar que circula de regreso al océano ". Los resultados se publican esta semana en la revista Naturaleza Geociencia .

"Esto tiene la perspectiva de cambiar la forma en que pensamos sobre el ciclo del carbono en las profundidades del océano, ", Dijo Girguis." Sabemos que el carbono es producido en la superficie por algas fotosintéticas. Sabemos que los peces comen algo. Sabemos que parte se hunde. Podemos dar cuenta de eso, pero hemos tenido algunas preguntas gigantes en nuestro 'presupuesto de carbono' ".

Respuestas a preguntas en 'presupuesto de carbono'

En el corazón del sistema, Girguis dijo, es la cordillera en medio del océano:montañas submarinas que rodean el globo.

En el océano profundo la cresta actúa como una celda de convección:el agua se filtra por las grietas y fisuras de ambos lados y se calienta a medida que se acerca al centro.

A medida que sube el agua caliente, frío, el agua oxigenada es arrastrada hacia las rocas, creando un acuífero submarino masivo. Este acuífero es una rara oportunidad de estudiar el océano en su estado natural, según Girguis.

"Nuestra comprensión de la ubicación del carbono en el océano es bastante rudimentaria, ", dijo." Esta investigación nos dio la oportunidad de tomar una medición en el punto A y una medición en el punto B y averiguar qué sucede entre ellos ".

Para obtener esas medidas, Girguis y sus colegas apuntaron a un sitio en la Cordillera del Atlántico Medio denominado "North Pond".

El equipo de investigadores de Harvard, la Universidad del Sur de California, el Laboratorio de Biología Marina, la Universidad de California, Santa Cruz, y otras instituciones perforaron una serie de pozos y recolectaron muestras de agua para identificar qué microbios llaman hogar al acuífero y si son capaces de consumir carbono.

"Queríamos recolectar agua prístina y muestras microbianas, "Dijo Girguis." Cuando miras la dorsal oceánica y piensas en el agua que circula a través de ella, parece que gran parte del océano se mueve a través de este ambiente frío. Queríamos saber qué está pasando allí con los microbios y qué está pasando con el carbono que obtienen ".

Microbios que comen carbono en los acuíferos

Si bien Girguis y sus colegas pudieron demostrar que los microbios en los acuíferos podían comer carbono, no quedó claro qué tan activos eran los microbios.

"Hemos podido demostrar que el agua entra con una cierta concentración de oxígeno, y mientras cae, el carbono desciende en proporción directa, ", dijo." Eso nos da un alto grado de confianza en que los microbios se lo están comiendo ".

De hecho, Girguis dijo, es posible que los microbios consuman carbono a un ritmo impresionante.

"Los números que calculamos de este sitio sugieren que se está consumiendo un poco más del 50 por ciento del carbono, ", dijo." Eventualmente podríamos encontrar que la mayoría del carbono se está degradando en estos acuíferos, especialmente porque todo el océano circula a través de ellos cada pocas decenas de miles de años. Eso es rápido en escalas de tiempo oceánicas ".

Próximos pasos:¿Los microbios necesitan minerales de roca?

Avanzando, Girguis y sus colegas esperan cuantificar mejor la cantidad de carbono que se consume a medida que el agua de mar se mueve a través de los acuíferos. y si los minerales en la roca de basalto de la cordillera del océano medio pueden contribuir a la capacidad de los microbios para darse un festín con el carbono.

"Esto comenzó con la intención de decir:averigüemos qué están haciendo los microbios con este frío, acuífero oxigenado, y podemos agregar esos datos a nuestra comprensión del ciclo del carbono, "Dijo Girguis." Pero nos sorprendieron los resultados.

"Todas las criaturas dependen del carbono, y hay un ciclo en el que se produce y se consume carbono. Tome agua de mar y bombee a través de un subterráneo, acuífero oxigenado y de repente tienes la oportunidad de observar de cerca estos procesos ".