El papel del Océano Austral en el impulso del ciclo global del carbono puede ser más fuerte de lo esperado ya que la bomba biológica de carbono no se "apaga" en invierno como se pensaba anteriormente.

Basado en el estudio de invierno más completo hasta la fecha, realizado en el Océano Austral durante julio y agosto de 2017, Los científicos del Centro de Trazas y Biogeoquímica Experimental (TracEx) de la Universidad de Stellenbosch en el Departamento de Ciencias de la Tierra pudieron demostrar que el fitoplancton estaba realmente activo durante los fríos y oscuros meses de invierno.

Estos hallazgos son importantes para los modelos climáticos globales predictivos, que actualmente se basan predominantemente en las temporadas de primavera y verano. Con la adición de datos del invierno, Los modelos ahora pueden representar mejor el ciclo de transferencia de carbono de la atmósfera al océano a lo largo de las estaciones. Para los científicos este es un paso adelante en el análisis de la sensibilidad de esta transferencia al cambio climático.

El fitoplancton es microscópico, Organismos unicelulares parecidos a plantas suspendidos principalmente en los 100 metros superiores de los océanos. Usar la luz solar para obtener energía y nutrientes inorgánicos disueltos, El fitoplancton convierte el dióxido de carbono en carbono orgánico y forma la base de la red alimentaria marina. Se ha demostrado que el fitoplancton es tan importante para modificar el ciclo del carbono y el dióxido de carbono del planeta como todas las plantas terrestres del mundo juntas.

Dr. Ryan Cloete, becario postdoctoral en el departamento y primer autor de dos publicaciones recientes sobre el tema, dice que sus hallazgos son contrarios a la opinión general de que el Océano Austral está biológicamente inactivo durante el invierno.

"Al igual que las hojas que se caen de los árboles durante el otoño debido a condiciones de crecimiento desfavorables, se suponía que el fitoplancton tampoco estaría activo durante el invierno. Uno de nuestros principales hallazgos es que el fitoplancton está realmente activo durante el invierno en el Océano Austral, aunque no a los niveles que vemos en verano. No se comprende bien cómo el fitoplancton puede adaptarse a las condiciones invernales, y nuestra investigación sobre oligoelementos es el primer paso para descubrir estas estrategias de adaptación, " el explica.

Hasta la fecha, Los científicos han tenido muy poca comprensión de las condiciones que caracterizan al Océano Austral durante el invierno. Esto se debe principalmente al desafío de tomar muestras de un océano a temperaturas bajo cero mientras se preparan vientos huracanados y olas de hasta 20 metros. No es sin razón que los primeros navegantes apodaron este tramo del Océano Austral entre las latitudes 40 ° a 60 ° sur como los "Cuarenta rugientes". seguido por los "Furious Fifties" y los "Screaming Sixties".

El Dr. Cloete dice que el Océano Austral juega un papel fundamentalmente importante en la regulación del clima de la tierra:"Se estima que almacena alrededor del 75% de la absorción oceánica global del exceso de calor y el 35% de la absorción global del exceso de carbono de la atmósfera. El Océano Austral es también el único océano que conecta directamente las tres principales cuencas oceánicas, es decir, el Pacífico, Océanos Atlántico e Índico. En otras palabras, lo que sucede en el Océano Austral tiene un impacto en el océano global ".

Este proceso global es impulsado por un proceso llamado circulación termohalina ('termo' significa calor y 'haline' significa salinidad). En los polos el agua de mar superficial fría y densa se hunde en las profundidades del océano, desde donde fluye en grandes corrientes oceánicas para finalmente regresar a la superficie a través de la mezcla y los afloramientos impulsados ​​por el viento en las latitudes más cálidas. Los científicos llaman a esto la gran cinta transportadora oceánica, y el agua puede tardar casi mil años en completar el viaje. Por lo tanto, el Océano Austral actúa como un eje central mediante el cual las aguas entrantes se modifican y redistribuyen por todo el océano global.

El Dr. Cloete dice que la temporada de invierno en el Océano Austral es extremadamente importante para preparar el escenario biológico para las temporadas de primavera y verano:"En invierno, fuertes tormentas y vientos sirven para crear una capa superficial más inestable que penetra por debajo de las aguas superficiales estables de verano, que ahora se agotan en nutrientes después de la temporada de crecimiento. Esto permite mezclarse con las aguas ricas en nutrientes que se encuentran en las aguas subterráneas. Con la ayuda de más horas de luz solar y mares más tranquilos, este pulso invernal de nutrientes a la superficie ayuda a catalizar y mantener las floraciones de fitoplancton de primavera y verano que, Sucesivamente, atrae ballenas, delfines y pingüinos al buffet del Océano Austral desde el norte.

"La observación de los sistemas invernales nos ayuda a comprender las diversas estrategias de adaptación y supervivencia del fitoplancton en condiciones de crecimiento adversas, así como los procesos de recarga de nutrientes en aguas superficiales con agotamiento extremo de nutrientes al final de la temporada de verano. Esto es extremadamente importante, ya que el centro de circulación del Océano Austral dicta que estas aguas se transportan hacia el norte, influir en la productividad de los océanos en gran parte del océano global de baja latitud, " el explica.

Prof. Alakendra Roychoudhury, especialista en biogeoquímica ambiental y marina en SU ​​y jefe del grupo de investigación TracEx, dice que los hallazgos reafirman la influencia global del Océano Austral en la regulación del clima y la red alimentaria marina:"El sistema terrestre está intrincadamente acoplado a través de factores físicos, Procesos químicos y biológicos con circuitos de retroalimentación autocorregibles para modular la variabilidad y negar el cambio climático. Nuestra investigación es un excelente ejemplo de este acoplamiento en el que los procesos bioquímicos que ocurren a nivel microscópico en la interfaz del agua y los microorganismos, está influenciado por la circulación y mezcla oceánica a gran escala.

"Es difícil imaginar que estos procesos microscópicos puedan influir en procesos globales como el calentamiento de nuestro planeta porque a menudo carecemos del conocimiento de los procesos vinculados y su respuesta de retroalimentación, ", concluye.

La investigación fue publicada en Química Marina .