¿Sabías que la mitad del oxígeno que respiras proviene de los océanos?

El fitoplancton y otras plantas marinas producen la mitad del oxígeno atmosférico de la Tierra y tienen grandes efectos en las redes alimentarias y el clima. Para desarrollarse y crecer, dependen de nutrientes del cielo que son difíciles de cuantificar. Seguramente recordamos que las plantas absorben dióxido de carbono del aire para producir compuestos orgánicos y liberar el oxígeno que los organismos aeróbicos, incluidos los humanos, necesitan para vivir.

Lo que muchos no saben es que su contraparte acuática, especialmente todo el fitoplancton, y los microbios del océano producen tanto oxígeno como las terrestres. De hecho una de cada dos respiraciones que realizamos llenan nuestros pulmones con oxígeno generado en los océanos. Tal como indica un informe del National Ocean Service de Estados Unidos, aproximadamente la mitad del oxígeno de la Tierra proviene del océano, casi la misma cantidad es consumida por la vida marina.

En tierra, las plantas autótrofas y los microbios extraen nutrientes del suelo, dióxido de carbono del aire y energía del Sol para producir su propio alimento en un proceso llamado producción primaria. El mismo proceso ocurre en el mar, pero en mar abierto, los autótrofos cerca de la superficie no pueden extraer nutrientes directamente de las rocas o sedimentos del fondo marino, tal como indica Eos. Y como viven lejos de las desembocaduras de los ríos, a menudo dependen de los aerosoles arrastrados por el viento, como el polvo mineral, para satisfacer sus necesidades nutricionales diarias.

La necesidad de comprender mejor este proceso

Debido a la relevancia de todo este proceso, estudiar en qué medida los nutrientes de los aerosoles arrastrados por el viento alimentan la producción primaria en mar abierto es un área de investigación activa. Esta información es vital para nuestra comprensión de la actividad biológica fundamental en gran parte de la superficie de la Tierra, así como de cómo esta actividad influye en otras formas de vida marina que sustentan el fitoplancton.

Un caso de sumo interés es el polvo que levanta el viento en el desierto del Sahara y lo lleva a cruzar el océano Atlántico hacia América del Norte o al Amazonas llevando nutrientes en ese proceso. También es esencial para nuestra comprensión del clima global porque una fracción del carbono absorbido por la biota marina en la fotosíntesis termina siendo secuestrada en las profundidades del océano. Sin embargo, las dificultades para cuantificar los intercambios de nutrientes entre la atmósfera y el océano en la naturaleza y en el laboratorio plantean grandes desafíos para lograr una buena comprensión.

Un grupo internacional llamado RUSTED (Reducing Uncertainty in Soluble aerosol Trace Element Deposition) ahora está abordando estos desafíos para garantizar que los datos de nutrientes de aerosoles de diferentes esfuerzos de investigación puedan compararse e interpretarse de manera efectiva para arrojar luz sobre los impactos macroscópicos de los organismos marinos microscópicos.

Ni mucho ni poco

Al igual que en la tierra, los productores primarios en el océano se han adaptado para florecer en un rango óptimo de luz y temperatura y con el equilibrio adecuado de nutrientes, tanto micro como macro. Los microbios marinos generadores de oxígeno requieren minerales inorgánicos, conocidos como micronutrientes, y vitaminas orgánicas en cantidades relativamente pequeñas para mantener un crecimiento saludable y capacidades reproductivas.

Las plantas necesitan micronutrientes, en particular hierro, para la producción de energía y la catálisis bioquímica, lo que en última instancia ayuda a la asimilación de macronutrientes, a saber, carbono, nitrógeno y fósforo. Algunos nutrientes, especialmente metales como el cobre y el cadmio, son beneficiosos en niveles bajos pero se vuelven perjudiciales para la salud del fitoplancton y otras plantas marinas y organismos como los peces que se alimentan de ellas, en niveles que exceden los umbrales de toxicidad. Por lo tanto, si se modifican los suministros atmosféricos y el transporte de micronutrientes al océano abierto, esto puede aliviar o exacerbar la limitación de nutrientes. Por eso es importante comprender dónde, cuándo y por qué pueden ocurrir estos cambios.

Los grandes eventos naturales de emisión de aerosoles, como tormentas de polvo, incendios forestales y erupciones volcánicas, a veces producen grandes cantidades de partículas en el aire que contienen nutrientes, suficientes para desencadenar la proliferación de algas que se han observado desde el espacio. Estos fenómenos a menudo redistribuyen los nutrientes a lo largo de grandes distancias, desde regiones de origen terrestres hasta ecosistemas oceánicos (o terrestres) remotos. Sin embargo, simplemente esparcir estas partículas sobre el océano no garantiza que los autótrofos oceánicos estén bien nutridos.