El océano juega un papel importante en el ciclo global del carbono. La fuerza impulsora proviene del diminuto plancton que produce carbono orgánico a través de la fotosíntesis. como plantas en la tierra.

Cuando el plancton muere o se consume, un conjunto de procesos conocidos como la bomba de carbono biológica transporta partículas de carbono que se hunden desde la superficie hasta las profundidades del océano en un proceso conocido como nevadas marinas. La naturalista y escritora Rachel Carson la llamó "la nevada más estupenda de la Tierra".

Parte de este carbono es consumido por la vida marina, y una porción se descompone químicamente. Gran parte se lleva a aguas profundas, donde puede permanecer durante cientos o miles de años. Si los océanos profundos no almacenaran tanto carbono, la Tierra sería incluso más cálida de lo que es hoy.

En un estudio reciente, Trabajé con colegas de EE. UU. Australia y Canadá para comprender la eficiencia con la que la bomba biológica captura el carbono como parte de esta nevada marina. Los esfuerzos anteriores para responder a esta pregunta a menudo midieron las nevadas marinas a una profundidad de referencia establecida, como 450 pies (150 metros). A diferencia de, Prestamos más atención a la profundidad de algo llamado zona eufótica. Esta es la capa oceánica cercana a la superficie, donde penetra suficiente luz para que ocurra la fotosíntesis.

Contabilizamos con mayor precisión la profundidad de la zona eufótica mediante el uso de sensores de clorofila, que indican la presencia de plancton. Este enfoque reveló que la zona iluminada por el sol se extiende más hacia abajo en algunas regiones del océano que en otras. Teniendo en cuenta esta nueva información, estimamos que la bomba biológica transporta el doble de carbono que atrapa el calor desde la superficie del océano de lo que se pensaba anteriormente.

Por que importa

El fenómeno de la bomba biológica tiene lugar en todo el océano. Eso significa que incluso pequeños cambios en su eficiencia podrían cambiar significativamente los niveles de dióxido de carbono atmosférico y, como resultado, clima global.

Es más, la penetración de la luz varía regional y estacionalmente a lo largo de los océanos. Es clave comprender esas diferencias para que los científicos oceánicos puedan incorporar procesos biológicos en mejores modelos climáticos globales.

También consideramos otro fenómeno oceánico que involucra la mayor migración animal de la Tierra. Se llama migración vertical diel, y ocurre en todo el mundo. Cada 24 horas, una ola masiva de plancton y peces asciende desde la zona del crepúsculo para alimentarse por la noche en la superficie, luego descienda de nuevo a aguas más oscuras durante el día.

Los científicos creen que este proceso mueve mucho carbono de la superficie a aguas más profundas. Nuestro estudio sugiere que la cantidad de carbono transportada por estas migraciones diarias también debe medirse en el mismo límite donde desaparece la luz. para que los científicos puedan comparar directamente las nevadas marinas con la migración activa.

Como lo hicimos

Para este estudio, revisamos investigaciones anteriores sobre la bomba biológica. Para comparar resultados, Primero determinamos qué tan profunda se extendía la región iluminada por el sol. Encontramos este límite en la profundidad donde se volvió demasiado oscuro para ver más pigmentos de clorofila, que marcan la presencia de capas de fitoplancton marino. A través de los estudios, esa profundidad variaba entre 100 y 550 pies (30 a 170 metros).

Próximo, estimamos cuánto carbono orgánico se hundió en aguas más profundas en estos estudios, y midió cuánto quedaba en las partículas que se hundieron otros 330 pies (100 metros) más profundamente en la zona del crepúsculo. Muchas criaturas viven y se alimentan en estas aguas profundas, incluido el pescado, calamar, gusanos y medusas. Algunos de ellos consumen partículas de carbono que se hunden, reduciendo la cantidad de nieve marina.

La comparación de estos dos números nos dio una estimación de la eficiencia con la que la bomba biológica movía el carbono hacia aguas profundas. Los estudios que revisamos arrojaron una amplia gama de valores. En general, calculamos que la bomba biológica capturaba el doble de carbono que los estudios anteriores que no tenían en cuenta la amplia gama de profundidades de penetración de la luz. Los patrones regionales también cambiaron:las áreas con poca penetración de luz representaron un mayor porcentaje de remoción de carbono que las áreas con una penetración de luz más profunda.

Lo que aún no se sabe

Nuestro estudio revela que los científicos deben utilizar un enfoque más sistemático para definir los límites verticales del océano para la producción y pérdida de carbono orgánico. Este hallazgo es oportuno, porque la comunidad oceanográfica internacional está pidiendo más y mejores estudios de la bomba de carbono biológico y la zona del crepúsculo oceánico.

La zona de penumbra podría verse profundamente afectada si las naciones buscan desarrollar nuevas pesquerías de media agua, extraer minerales del lecho marino o utilizarlo como vertedero de desechos. Los científicos están formando un esfuerzo colaborativo llamado Exploración Conjunta de la Red Oceánica de Twilight Zone, o JETZON, para establecer prioridades de investigación, promover nuevas tecnologías y coordinar mejor los estudios de zonas crepusculares.

Para comparar estos estudios, los investigadores necesitan un conjunto común de métricas. Para la bomba de carbono biológico, necesitamos comprender mejor qué tan grande es este flujo de carbono, y la eficiencia con la que se transporta a aguas más profundas para su almacenamiento a largo plazo. Estos procesos afectarán la forma en que la Tierra responde al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y al calentamiento que provocan.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.