Núcleo de hielo perforado en Dome Fuji, Antártida. Crédito:NIPR
Contrariamente a la sabiduría convencional, la producción de azufre por pequeñas algas marinas disminuyó durante los períodos glaciales, y está más vinculado al clima de lo que se pensaba, según las últimas investigaciones realizadas por científicos en Japón. Una comprensión más clara del vínculo entre el clima y el fitoplancton marino, las algas microscópicas unicelulares que viven en las aguas superficiales del océano, puede ayudar a los científicos a incorporar estos impactos en futuros modelos climáticos.
Sus hallazgos fueron publicados el 19 de julio de 2019 en Comunicaciones de la naturaleza .
El azufre producido por el fitoplancton marino afecta el equilibrio entre la energía entrante del sol y la energía saliente que la Tierra refleja al espacio. También puede ser un indicador de la productividad primaria mediante la fotosíntesis del fitoplancton en el Océano Austral. Fitoplancton, que también juega un papel importante en la eliminación de dióxido de carbono de la atmósfera, por lo tanto, puede influir significativamente en el clima.
Fitoplancton marino, como plantas terrestres, son productores primarios en la parte inferior de la cadena alimentaria. A través de la fotosíntesis, El fitoplancton absorbe dióxido de carbono (CO 2 ) y producen carbono orgánico que, en última instancia, sustenta toda la red alimentaria marina. Como resultado, CO 2 se elimina de las aguas superficiales y eventualmente queda atrapado en sedimentos en el fondo del océano. Esto se llama "producción de exportación, "que se mide en unidades de carbono.
El fitoplancton marino emite dimetilsulfuro, o DMS, un compuesto orgánico que contiene azufre que le da al mar su olor distintivo. Cuando se oxida, DMS puede producir aerosoles de azufre que sirven como núcleos de condensación de nubes que juegan un papel importante en la formación de nubes. Por lo tanto, el aumento de azufre contribuye al enfriamiento de la Tierra al dispersar la radiación y al reflejar la radiación hacia el espacio a través del efecto del albedo.
El DMS es el compuesto de azufre biológico más abundante que se emite a la atmósfera y se cree que influye significativamente en el clima de la Tierra y posiblemente también desempeña un papel en el mantenimiento de la Tierra en un estado de equilibrio. Su contribución al clima es compleja y debe entenderse completamente. Examinando azufre y metanosulfonato, los productos oxidados de dimetilsulfuro, en los núcleos de hielo de la Antártida proporciona una herramienta útil para investigar el vínculo entre el ciclo del azufre y el clima.
Anteriormente se creía que el fitoplancton marino era la fuente dominante de azufre no salino marino durante los ciclos glacial-interglaciares. con fuentes terrestres contribuyendo sólo una pequeña porción. Todavía, la contribución de las fuentes terrestres puede ser mucho más significativa durante los períodos glaciares cuando aumenta la cantidad de polvo.
"Estudios previos de núcleos de hielo en la Antártida, que han supuesto que la mayoría del sulfato de sal no marina se origina en las emisiones de DMS producidas por el fitoplancton, no muestran un vínculo entre el fitoplancton marino y las emisiones de azufre, y por tanto productividad primaria, y clima, "dijo la profesora Kumiko Goto-Azuma, científica investigadora del Instituto Nacional de Investigación Polar, Organización de Investigación de Información y Sistemas, y el Departamento de Ciencia Polar, Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI) en Japón.
"Esto contradice los registros de sedimentos marinos que muestran una mayor producción de exportación en la Zona Antártica del Océano Austral, lo que sugiere una mayor productividad primaria. Queríamos resolver este acertijo y ver si la hipótesis anterior derivada de los estudios de núcleos de hielo es correcta ".
Según Goto-Azuma, nuevos registros de núcleos de hielo obtenidos en Dome Fuji en la Antártida Oriental, que abarca los últimos 720, 000 años, muestran que una gran parte de sulfato de sal no marina, que se utilizaba tradicionalmente como representante del sulfato de fitoplancton marino, probablemente se origina en el polvo terrestre durante los períodos glaciales.
"Al corregir esto, Hemos realizado un cálculo revisado del sulfato de fitoplancton y hemos descubierto que su flujo se reduce en los períodos glaciales y aumenta en los períodos interglaciares. ", explicó Goto-Azuma." Nuestros resultados sugieren una reducción de las emisiones de dimetilsulfuro en la Zona Antártica del Océano Austral durante los períodos glaciares y proporcionan nueva evidencia de cómo el ciclo del azufre del Océano Austral y el clima están relacionados ".
El siguiente paso es "investigar los vínculos entre el clima, sulfato de fitoplancton marino, y compañía 2 a través de modelos de química atmosférica y climática basados en nuestro cálculo revisado de sulfato derivado de DMS, "dijo Goto-Azuma.