Los investigadores utilizan dispositivos similares a torpedos remolcados desde botes para comprender mejor el océano mediante la recolección de algunos de sus habitantes más pequeños:el plancton.
La extraña caja de metal arrastrada desde las olas hacia la cubierta del barco parece una nave espacial sacada de la imaginación de un niño.
Pero cuando la científica Clare Ostle lo abre y extrae los rollos de seda del interior, está buscando el revelador resplandor verde de algunas de las criaturas más importantes de la Tierra:el plancton.
Se trata de un registrador continuo de plancton, dispositivos similares a torpedos que durante 90 años han sido remolcados por buques mercantes y pesqueros en una vasta red de rutas.
Ayudan a los investigadores a comprender mejor el océano al recopilar algunos de sus habitantes más pequeños.
Lo que han visto es que a medida que el cambio climático calienta los mares, el plancton se mueve, con consecuencias potencialmente profundas tanto para la vida marina como para los humanos.
El plancton, organismos transportados por las mareas, es la base de la red alimentaria marina.
Pero también son parte de un sistema intrincadamente equilibrado que nos ayuda a mantenernos con vida.
Además de ayudar a producir gran parte del oxígeno que respiramos, son una parte crucial del ciclo global del carbono.
"Lo más importante que estamos viendo es el calentamiento", dice a la AFP Ostle, coordinadora de Pacific CPR Survey, mientras muestra el registrador de plancton frente a la costa de Plymouth en Gran Bretaña.
El plancton, organismos transportados por las mareas, es la base de la red alimentaria marina, pero también ayuda a producir gran parte del oxígeno que respiramos y es una parte crucial del ciclo global del carbono.
El CPR Survey ha documentado un cambio decisivo del plancton hacia ambos polos en las últimas décadas, a medida que cambian las corrientes oceánicas y muchos animales marinos se dirigen a áreas más frías.
El plancton de agua tibia más pequeño también está reemplazando al plancton de agua fría más nutritivo, a menudo también con diferentes ciclos estacionales, lo que significa que las especies que se alimentan de él también necesitan adaptarse o moverse.
"La gran preocupación es cuando el cambio ocurre tan rápido que el ecosistema no puede recuperarse", dice Ostle, y agrega que los aumentos drásticos de temperatura pueden provocar "el colapso de pesquerías enteras".
Dado que casi la mitad de la humanidad depende del pescado para obtener alrededor del 20 % de su proteína animal, esto podría ser devastador.
Bomba biológica
Plancton es un término general del griego para "deriva" y abarca todo, desde bacterias fotosintéticas muchas veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano, hasta medusas con largos zarcillos colgantes.
Hay dos tipos principales:fitoplancton, diversas células parecidas a plantas comúnmente llamadas algas; y zooplancton, animales como el krill y las larvas de peces, cangrejos y otras criaturas marinas.
El fitoplancton realiza la fotosíntesis utilizando los rayos del sol para convertir el C02 en energía y oxígeno.
Cuando "florecen" en grandes cantidades, el plancton es visible desde el espacio, convirtiendo el agua en esmeralda o creando remolinos de color azul lechoso.
De hecho, los científicos estiman que los mares producen alrededor de la mitad del oxígeno de la Tierra, y eso se debe principalmente al fitoplancton.
También son cruciales para la "bomba biológica de carbono" del océano, que ayuda al mar a retener al menos una cuarta parte del CO2 emitido por la quema de combustibles fósiles.
Mientras que los árboles almacenan carbono en la madera y las hojas, el fitoplancton lo almacena en sus cuerpos.
Pasa a través de la red alimentaria, con fitoplancton consumido por zooplancton que, a su vez, es consumido por criaturas, desde pájaros hasta ballenas.
"Prácticamente todo lo que se pueda imaginar en el mar en alguna etapa de su ciclo de vida comerá plancton", dice el director de CPR Survey, David Johns.
Cuando la materia orgánica del plancton muerto o de sus depredadores se hunde en el fondo del océano, se lleva carbono consigo.
'Impactos crecientes'
Pero los científicos advierten que el cambio climático ha estresado el sistema, con temperaturas oceánicas en aumento, menos nutrientes llegando a la parte superior del océano desde las profundidades y mayores niveles de CO2 que acidifican el agua de mar.
A medida que el cambio climático calienta los mares, el plancton está en movimiento, con consecuencias potencialmente profundas tanto para la vida marina como para los humanos, según han descubierto los investigadores.
El cambio climático ha "expuesto los ecosistemas oceánicos y costeros a condiciones sin precedentes durante siglos o milenios con consecuencias para las plantas y los animales que habitan en los océanos en todo el mundo", dice el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de la ONU en un borrador de informe filtrado sobre el clima. impacts, que se publicará el próximo año, que predice "impactos cada vez mayores en la vida marina".
Si bien el fitoplancton es relativamente resistente y es probable que continúe cambiando de territorio a medida que los mares se calientan, el IPCC espera que el deterioro de las condiciones en los océanos finalmente conduzca a una disminución general este siglo.
Se prevé que la biomasa global promedio de fitoplancton, una medida del peso total o la cantidad, disminuya entre un 1,8 y un seis por ciento, según el nivel de emisiones.
Pero debido a su gran importancia, incluso las reducciones modestas pueden "amplificar la red alimenticia marina", lo que finalmente conduce a reducciones en la vida marina de aproximadamente un cinco a un 17 por ciento.
También podría haber "cambios en el ciclo del carbono y el secuestro de carbono, a medida que cambia nuestra comunidad de plancton" con un plancton más pequeño que potencialmente consume menos CO2, dice la ecóloga de plancton Abigail McQuatters-Gollop de la Universidad de Plymouth.
Mientras los líderes mundiales se preparan para reunirse en una cumbre crucial de la ONU sobre el cambio climático, el tema es un claro ejemplo de cómo los impactos humanos acelerados están desestabilizando los intrincados sistemas que sustentan la vida.
Pensando en pequeño
Abordar esto no es tan simple como plantar árboles, señala McQuatters-Gollop.
El zooplancton, animales como el krill y las larvas de peces, cangrejos y otras criaturas marinas, es uno de los dos tipos principales de plancton, un término general del griego que significa "a la deriva".
Pero la pesca sostenible, la reducción de contaminantes y la reducción de las emisiones de CO2 pueden ayudar a mejorar la salud de los océanos.
En el pasado, dice, la conservación se ha centrado en "las cosas grandes, las cosas lindas o las cosas que valen dinero directamente", como las ballenas, las tortugas y el bacalao.
Pero todos dependen del plancton.
Si bien esta "ceguera" podría deberse a que son microscópicos, las personas pueden ver rastros de plancton en la playa, en la espuma de las olas o en el brillo nocturno de la bioluminiscencia.
O en el programa de televisión infantil "Bob Esponja Pantalones Cuadrados", cuyo personaje Plankton es "el plancton más famoso que existe", dice McQuatters-Gollop.
And when they "bloom" in vast numbers, plankton are visible from space, turning the water a startling emerald, or creating Van Gogh swirls of milky blue, in seasonal displays critical for ocean life.
Like land plants, phytoplankton need nutrients like nitrates, phosphates and iron to grow.
But they can have too much of a good thing:The runoff of nitrogen-rich fertilisers is blamed for creating harmful algae blooms, like the glutinous "sea snot" off Turkey's coast this year.
The runoff of nitrogen-rich fertilisers is blamed for creating harmful algae blooms, like the glutinous 'sea snot' off Turkey's coast this year .
These can poison marine life or choke oxygen out of the water and may be exacerbated by warming, warns the IPCC.
Meanwhile, research published in Nature last month found that iron carried in smoke from huge 2019 and 2020 wildfires in Australia sparked a giant swell of phytoplankton thousands of miles away, which could have sucked up substantial amounts of C02.
Blooms can be seeded by nutrients from sand storms or volcanic eruptions and it is these "natural processes" that have inspired David King, founder of the Centre for Climate Repair at Cambridge.
King supports a hotly-debated idea to "fertilise" plankton blooms by sprinkling iron on the surface.
The theory is that this would not only help suck up more C02, but lead to a surge of ocean life, including eventually helping to increase whale populations that have been devastated by hunting.
More whales equals more whale poo, which is full of the nutrients plankton need to bloom, and King hopes could restore a "wonderful circular economy" in the seas.
A pilot project will try the technique in an area of the Arabian Sea carefully sealed off in a "vast plastic bag", but King acknowledges that the idea raises fears of unintended consequences:"We certainly don't want to de-oxygenate the oceans and I'm pretty confident we won't."
Harmful algae blooms can poison marine life or choke oxygen out of the water and may be exacerbated by warming, warns the UN's Intergovernmental Panel on Climate Change.
Sea mysteries
Ocean organisms have been photosynthesising for billions of years—long before land plants. But we still have much to learn about them.
It was only in the 1980s that scientists named the planktonic bacteria prochlorococcus, now thought to be the most abundant photosynthesiser on the planet.
Some "drifters" it turns out can swim, while others are masters of communal living.
Take the partnership between corals and plankton—it is so important that when it breaks due to warming the corals bleach.
Or Acantharea, a single cell shaped like a snowflake that can gather photosynthesising algae and manipulate them into an energy-generating "battery pack", says Johan Decelle, of the French research institute CNRS and the University of Grenoble Alpes.
They have been "overlooked" because they dissolve in the chemicals used by scientists to preserve samples.
To study plankton under a high-resolution electron microscope, Decelle used to collect samples at the French coast and drive for hours back to Grenoble with them in a special cool box.
Scientist Clare Ostle used Continuous Plankton Recorder ships' logs to show that 'macroplastics' like shopping bags were already in the seas in the 1960s.
Continuous Plankton Recorders have helped collect decades of data used to look back to track climate changes.
But this year he worked with the European Molecular Biology Laboratory on a pioneering project bringing high-tech freezing virtually onto the beach.
This enables the study of these delicate organisms as close as possible to their natural environment.
By contrast, Continuous Plankton Recorders end up mashing their samples into "roadkill", says Ostle.
But the value of the survey, which began in 1931 to understand how plankton affected herring stocks, comes from decades of data.
Scientists have used it to look back to track climate changes and it played an important role in the recognition of microplastics.
Ostle used CPR ships' logs to show that "macroplastics" like shopping bags were already in the seas in the 1960s.
By the time it was awarded a Guinness World Record last year for the greatest distance sampled by a marine survey, it had studied the equivalent of 326 circumnavigations of the planet.
From the boat in Plymouth, the water appears calm as sunlight slides across its surface. But every drop is teeming with life.
"There's just a whole galaxy of things going on under there," Ostle says.
