Cianobacterias: ¿héroes secretos del secuestro de carbono?
Un proceso conocido como bomba biológica de carbono (BCP, por sus siglas en inglés) mueve carbono orgánico desde cerca de la superficie del océano hasta el fondo marino. Ese carbono a menudo permanece allí durante cientos o miles de años, lo que convierte a la BCP en una fuente principal de secuestro de carbono en los océanos. Los científicos han pensado que el fitoplancton relativamente grande es más eficiente para exportar carbono al océano profundo que las diminutas cianobacterias, pero una nueva investigación de Jingjing Zhang y sus colegas, publicada en AGU Advances, ahora pone en duda esa creencia.
¿Qué es la bomba biológica de carbono?
La bomba biológica de carbono es un mecanismo natural que transporta carbono desde la superficie oceánica hacia las profundidades. El fitoplancton, organismos microscópicos que realizan fotosíntesis, absorbe dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y lo convierte en materia orgánica. Cuando estos organismos mueren o son consumidos, parte de ese carbono se hunde en forma de partículas, como agregados o pellets fecales, y llega al fondo marino. Allí puede permanecer almacenado durante siglos, lo que ayuda a regular el clima del planeta.
La creencia tradicional: fitoplancton grande vs. cianobacterias
Durante mucho tiempo, los científicos consideraron que el fitoplancton de mayor tamaño, como las diatomeas, era más eficiente en la exportación de carbono. La razón es que estas células grandes forman agregados que se hunden rápidamente, evitando ser remineralizadas cerca de la superficie. En contraste, las cianobacterias, que son diminutas (generalmente de menos de 2 micrómetros), tienen una densidad que les permite flotar y, en teoría, su carbono sería reciclado en aguas superficiales antes de alcanzar el fondo.
El nuevo estudio que cambia la perspectiva
Jingjing Zhang y su equipo analizaron datos de diversas regiones oceánicas y encontraron que las cianobacterias podrían contribuir significativamente al flujo de carbono hacia el océano profundo. Utilizando modelos y observaciones, descubrieron que, aunque individualmente son pequeñas, su abundancia y su capacidad para formar agregados mediante la producción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS) les permiten hundirse de manera efectiva. Además, su rol en la red trófica microbiana puede facilitar la formación de partículas más grandes que se exportan.
Implicaciones para el clima y la ciencia
Este hallazgo tiene importantes implicaciones para nuestra comprensión del ciclo del carbono oceánico. Si las cianobacterias son actores clave en la bomba biológica, los modelos climáticos actuales podrían estar subestimando su contribución. Esto es relevante en un contexto de cambio climático, donde los océanos absorben aproximadamente un cuarto de las emisiones de CO2 antropogénicas. Comprender mejor estos mecanismos permite predecir con mayor precisión cómo responderá el océano al aumento de temperaturas y acidificación.
¿Cómo funcionan las cianobacterias en el océano?
Las cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas, son procariotas fotosintéticas. A pesar de su tamaño, son extremadamente abundantes en los océanos, especialmente en zonas oligotróficas (pobres en nutrientes). Su estrategia de supervivencia incluye:
- Fijación de nitrógeno: Algunas cianobacterias pueden convertir nitrógeno atmosférico en formas utilizables, lo que les da ventaja en aguas pobres en nitrógeno.
- Producción de EPS: Estas sustancias pegajosas les permiten adherirse y formar agregados que pueden hundirse.
- Simbiosis: En ocasiones, se asocian con otros organismos, lo que facilita su exportación.
Metodología del estudio
El equipo de Zhang combinó datos de trampas de sedimentos, análisis de ADN y modelos oceanográficos. Evaluaron la composición de las partículas que se hundían en distintas estaciones y encontraron que las cianobacterias estaban presentes en una fracción considerable. Mediante marcadores moleculares, pudieron rastrear su origen y estimar su contribución al flujo de carbono. Los resultados mostraron que, en ciertas regiones, las cianobacterias representaban hasta el 20% del carbono exportado.
Reacciones de la comunidad científica
Expertos en biogeoquímica marina han recibido el estudio con interés. Algunos señalan que se necesitan más investigaciones para generalizar los hallazgos, pero coinciden en que abre una nueva línea de estudio. La revista AGU Advances destaca la importancia de revisar los paradigmas establecidos.
Conclusión
Las cianobacterias, aunque diminutas, podrían ser heroínas ocultas en el secuestro de carbono oceánico. Este estudio invita a reconsiderar su papel y a mejorar los modelos climáticos. En un mundo que busca mitigar el cambio climático, entender estos procesos es fundamental.
