El carbono radiactivo liberado a la atmósfera desde 20 ^th -las pruebas de bombas nucleares de un siglo han llegado a las partes más profundas del océano, nuevos hallazgos de investigación.

Un nuevo estudio en la revista de AGU Cartas de investigación geofísica encuentra la primera evidencia de carbono radiactivo de las pruebas de bombas nucleares en los tejidos musculares de los crustáceos que habitan las fosas oceánicas de la Tierra, incluida la Fosa de las Marianas, hogar del lugar más profundo del océano.

Los organismos de la superficie del océano han incorporado esta "bomba de carbono" en las moléculas que forman sus cuerpos desde finales de la década de 1950. El nuevo estudio encuentra que los crustáceos en las fosas oceánicas profundas se alimentan de la materia orgánica de estos organismos cuando cae al fondo del océano. Los resultados muestran que la contaminación humana puede ingresar rápidamente a la red alimentaria y llegar a las profundidades del océano. según los autores del estudio.

"Aunque la circulación oceánica tarda cientos de años en llevar agua que contiene bombas [carbono] a la trinchera más profunda, la cadena alimentaria logra esto mucho más rápido, "dijo Ning Wang, un geoquímico de la Academia China de Ciencias en Guangzhou, Porcelana, y autor principal del nuevo estudio.

"Hay una interacción muy fuerte entre la superficie y el fondo, en términos de sistemas biológicos, y las actividades humanas pueden afectar los biosistemas incluso hasta 11, 000 metros, por lo que debemos tener cuidado con nuestros comportamientos futuros, "dijo Weidong Sun, geoquímico de la Academia de Ciencias de China en Qingdao, Porcelana, y coautor del nuevo estudio. "No se espera, pero es comprensible, porque está controlado por la cadena alimentaria ".

Los resultados también ayudan a los científicos a comprender mejor cómo las criaturas se han adaptado a vivir en el entorno pobre en nutrientes de las profundidades del océano. según los autores. Los crustáceos que estudiaron viven durante un tiempo inesperadamente largo al tener un metabolismo extremadamente lento, lo que los autores sospechan puede ser una adaptación a vivir en este entorno empobrecido y hostil.

Creando partículas radiactivas

El carbono 14 es carbono radiactivo que se crea de forma natural cuando los rayos cósmicos interactúan con el nitrógeno de la atmósfera. El carbono 14 es mucho menos abundante que el carbono no radiactivo, pero los científicos pueden detectarlo en casi todos los organismos vivos y usarlo para determinar las edades de muestras arqueológicas y geológicas.

Las pruebas de armas termonucleares realizadas durante las décadas de 1950 y 1960 duplicaron la cantidad de carbono 14 en la atmósfera cuando los neutrones liberados por las bombas reaccionaron con el nitrógeno del aire. Los niveles de esta "bomba de carbono" alcanzaron su punto máximo a mediados de la década de 1960 y luego cayeron cuando se detuvieron las pruebas nucleares atmosféricas. En la década de 1990, Los niveles de carbono 14 en la atmósfera se habían reducido a aproximadamente un 20 por ciento por encima de los niveles previos a la prueba.

El carbono de esta bomba cayó rápidamente de la atmósfera y se mezcló con la superficie del océano. Los organismos marinos que han vivido en las décadas posteriores a esta época han utilizado el carbono de la bomba para construir moléculas dentro de sus células. y los científicos han visto niveles elevados de carbono-14 en organismos marinos desde poco después de que comenzaran las pruebas de bombas.

Vida en el fondo del mar

Las partes más profundas del océano son las trincheras abisales, aquellas áreas donde el fondo del océano está a más de 6 kilómetros (4 millas) por debajo de la superficie. Estas áreas se forman cuando una placa tectónica se subduce debajo de otra. Las criaturas que habitan estas trincheras han tenido que adaptarse a las intensas presiones, extremadamente frio, y falta de luz y nutrientes.

En el nuevo estudio, Los investigadores querían utilizar el carbono de la bomba como trazador de material orgánico en trincheras abisales para comprender mejor los organismos que viven allí. Wang y sus colegas analizaron anfípodos recolectados en 2017 en Mariana, Mussau, y las trincheras de Nueva Bretaña en el Océano Pacífico occidental tropical, hasta 11 kilómetros (7 millas) por debajo de la superficie. Los anfípodos son un tipo de pequeños crustáceos que viven en el océano y se alimentan de organismos muertos carroñeros o que consumen detritos marinos.

Asombrosamente, Los investigadores encontraron que los niveles de carbono 14 en los tejidos musculares de los anfípodos eran mucho mayores que los niveles de carbono 14 en la materia orgánica que se encuentra en las aguas profundas del océano. Luego analizaron el contenido intestinal de los anfípodos y encontraron que esos niveles coincidían con los niveles estimados de carbono 14 de muestras de material orgánico tomadas de la superficie del Océano Pacífico. Esto sugiere que los anfípodos se están alimentando selectivamente de los detritos de la superficie del océano que caen al fondo del océano.

Adaptarse al entorno de las profundidades oceánicas

Los nuevos hallazgos permiten a los investigadores comprender mejor la longevidad de los organismos que habitan en las trincheras abisales y cómo se han adaptado a este entorno único.

Curiosamente, Los investigadores encontraron que los anfípodos que viven en estas trincheras crecen y viven más que sus contrapartes en aguas menos profundas. Los anfípodos que viven en aguas poco profundas suelen vivir menos de dos años y crecen hasta una longitud promedio de 20 milímetros (0,8 pulgadas). Pero los investigadores encontraron anfípodos en las profundas trincheras que tenían más de 10 años y habían crecido hasta 91 milímetros (3,6 pulgadas) de largo.

Los autores del estudio sospechan que el gran tamaño y la larga vida de los anfípodos son probablemente los subproductos de su evolución para vivir en un ambiente de bajas temperaturas. alta presión y suministro limitado de alimentos. Sospechan que los animales tienen un metabolismo lento y un bajo recambio celular. lo que les permite almacenar energía durante largos períodos de tiempo. El largo tiempo de vida también sugiere que los contaminantes pueden bioacumularse en estos organismos inusuales.

"Además del hecho de que el material proviene principalmente de la superficie, la bioacumulación relacionada con la edad también aumenta estas concentraciones de contaminantes, trayendo más amenazas a estos ecosistemas más remotos, "Dijo Wang.

El nuevo estudio muestra que las fosas oceánicas profundas no están aisladas de las actividades humanas, Rose Cory, un profesor asociado de ciencias de la tierra y ambientales en la Universidad de Michigan que no participó en la nueva investigación, dijo en un correo electrónico. La investigación muestra que al usar carbono "bomba", Los científicos pueden detectar la huella dactilar de la actividad humana en los lugares más remotos, las profundidades más profundas del océano, ella añadió.

Los autores también utilizan carbono "bomba" para demostrar que la principal fuente de alimento para estos organismos es el carbono producido en la superficie del océano. en lugar de fuentes más locales de carbono depositado en sedimentos cercanos, Dijo Cory. El nuevo estudio también sugiere que los anfípodos en las trincheras profundas se han adaptado a las duras condiciones en las trincheras profundas. ella añadió.

"Lo que es realmente novedoso aquí no es solo que el carbono de la superficie del océano puede llegar a las profundidades del océano en escalas de tiempo relativamente cortas, pero que el carbono 'joven' producido en la superficie del océano está alimentando, o sostener, vida en las trincheras más profundas, "Dijo Cory.