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Una
investigación internacional que se publica en Nature, con participación
del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, describe la comunidad de
organismos planctónicos que participan en la eliminación de carbono de
las capas superiores del océano.
El
océano es el mayor sumidero de carbono en el planeta y el plancton tiene
un papel fundamental en el sistema climático de la Tierra. Este es el
resultado de una investigación producida por un equipo interdisciplinar
de científicos de distintas instituciones, entre las que se incluye el
Instituto de Ciencias del Mar, y que se publica esta semana en la
revista Nature. En el artículo se hace una clara descripción de la
comunidad de organismos planctónicos que participan en la eliminación de
carbono de las capas superiores del océano.
Como
comenta Silvia G. Acinas, investigadora en el Instituto de Ciencias del
Mar (ICM) del CSIC y coordinadora del consorcio de procariotas de Tara
Oceans, “el artículo ofrece una visión general de la red de diversos
organismos ligados a la bomba biológica de carbono que incluye algunas
especies nuevas, antes desconocidas, y que describe las funciones
principales de bacterias que participan en el proceso.” Este artículo
procede del análisis de las muestras tomadas por la expedición Tara
Oceans (2009-2013) en las regiones pobres en nutrientes que cubren la
mayor parte de los océanos, más del 70% de su superficie.
El
equipo de oceanógrafos, biólogos e informáticos que han participado en
el estudio, han demostrado que con la presencia de un número limitado de
genes bacterianos y virales son capaces de predecir cómo varía la
exportación de carbono de las capas superiores del océano hacia las
profundidades. Estos hallazgos deberían permitir a los investigadores
entender mejor la sensibilidad de esta red de organismos planctónicos en
el contexto de un océano cambiante y predecir con mayor precisión los
efectos que tendrá el cambio climático sobre el funcionamiento de la
bomba biológica de carbono, un proceso clave para la captura de carbono
a escala mundial.
En el
proceso de secuestro de carbono oceánico intervienen dos mecanismos
principales. Uno es la bomba física, que arrastra las aguas
superficiales ricas en dióxido de carbono disuelto hacia las
profundidades, donde se convierte y es retirado de la atmósfera, El otro
proceso es la citada bomba biológica, que fija de carbono, ya sea en el
tejido de los organismos a través de la fotosíntesis o en las conchas de
ciertos microorganismos. Parte de este carbono fijado en forma de
partículas marinas luego se hunde en el océano profundo, donde se
almacena. La bomba biológica es pues uno de los principales procesos
biológicos de secuestro de carbono en escalas de tiempo geológicas.
Doble red
Junto
a otros artículos publicados con anterioridad en la revista Science por
el equipo Tara Oceans, los análisis han permitido describir la primera
"red social planctónica asociada con la exportación de carbono en las
regiones pobres en nutrientes”. Muchas de las especies involucradas,
tales como ciertas algas fotosíntesis (especialmente las diatomeas) y
copépodos (pequeños organismos parecidos a los camarones) ya eran
conocidas. Sin embargo, el papel desempeñado por ciertos microorganismos
(parásitos unicelulares, las cianobacterias y virus) en la exportación
de carbono había sido subestimado anteriormente.
Además de la red de organismos, los investigadores también han
caracterizado la red de funciones, mediante el análisis de los genes de
bacterias y virus. La base de datos de Tara Oceans ha permitido
establecer que la abundancia relativa de un pequeño número de genes
bacterianos y virales permite predecir una proporción significativa de
las variaciones en la exportación de carbono, de la superficie a las
profundidades del océano.
La
comprensión de la estructura de estas redes y la función de los genes
relacionados con la exportación de carbono abre un amplio abanico de
posibilidades, especialmente para el modelado de los procesos biológicos
asociados con el ciclo del carbono oceánico y la regulación del clima.
El siguiente objetivo es el de repetir este trabajo para las regiones
oceánicas ricas en nutrientes y determinar si en ellas las redes
planctónicas son diferentes y si estos cambios afectan el secuestro de
carbono.
Este
trabajo es una colaboración de diversas instituciones, como el Centre
National de la Recherche Scientifique (CNRS), la Université Pierre et
Marie Curie, la Université de Nantes, el VIB, el European Molecular
Biology Laboratory (EMBL) y el CEA / Institut de Génomique, y el
Instituto de Ciencias del Mar, entre otras.
Artículo de referencia:
Plankton networks driving carbon export in the oligotrophic ocean.
Lionel Guidi et al. DOI: 10.1038/nature16942
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/
full/nature16942.html
Fuente: DICAT/CSIC.19/05/2016
http://www.dicat.csic.es/dicat/es/noticias-2/noticias/520-nuevos-resultados-destacan-la-importancia-del-plancton-como-regulador-del-clima
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