Un estudio liderado por científicos de la Institución de Oceanografía Scripps y la Universidad de Lincoln determinó que las partículas orgánicas más viscosas pueden transportar más de seis veces más carbono hacia las profundidades que aquellas menos viscosas. El hallazgo aporta nuevos elementos para comprender el papel de los océanos en el ciclo del carbono y su relación con el cambio climático.
Qué es la nieve marina y cómo transporta carbono
La nieve marina está formada por pequeñas partículas orgánicas que se desprenden de las capas superficiales del océano y descienden lentamente hacia el fondo. Entre sus componentes se encuentran restos de plancton muerto, mucosidad, partículas de limo y materia fecal.
Este proceso permite trasladar grandes cantidades de carbono desde la superficie hasta las profundidades oceánicas. Se estima que cada año la nieve marina transporta más de 10.000 millones de toneladas de carbono, aunque solo unos 2.000 millones llegan a zonas donde pueden permanecer almacenados durante siglos o milenios.
Este mecanismo, conocido como bomba biológica de carbono, contribuye a retirar dióxido de carbono de la superficie oceánica y mantenerlo fuera de la circulación atmosférica durante períodos prolongados. Sin embargo, una parte del material se descompone durante el descenso debido a la actividad de las bacterias, lo que reduce la cantidad de carbono que alcanza el fondo.
En este contexto, una investigación publicada en la revista Science identificó un factor que puede modificar la eficiencia de ese proceso. Según los resultados, la viscosidad de las partículas, es decir, su resistencia interna a ser penetradas o degradadas, influye en la cantidad de carbono que logran transportar hacia las profundidades.
Las partículas más viscosas resisten la degradación bacteriana
Los investigadores observaron que los grumos más viscosos pueden transportar más de seis veces la cantidad de carbono que las partículas menos viscosas. La diferencia se relaciona con la manera en que las bacterias acceden a la materia orgánica y la descomponen.
De acuerdo con el estudio, los microorganismos colonizan primero las regiones externas y más blandas de cada partícula. En cambio, las zonas más viscosas ofrecen una mayor resistencia y dificultan la penetración de las bacterias, por lo que requieren más tiempo para degradarse.
Esta diferencia tiene consecuencias sobre el recorrido del carbono. Cuando las partículas permanecen intactas durante más tiempo, pueden hundirse a mayores profundidades antes de desintegrarse y liberar parte de su contenido.
Los resultados fueron respaldados mediante experimentos de laboratorio y simulaciones por computadora. A partir de estas pruebas, el equipo determinó que la consistencia interna de los grumos constituye una variable relevante para explicar cuánto carbono consigue llegar a las capas profundas del océano.
Una técnica permitió observar la estructura interna de la nieve marina
Para estudiar este fenómeno, los científicos desarrollaron un método que permite examinar la estructura microscópica de las partículas y medir las diferencias de viscosidad en su interior.
El trabajo comenzó en 2021, cuando Bryce Inman, investigador posdoctoral de Scripps al momento del estudio, se propuso observar con mayor precisión la estructura interna de la mucosidad marina. Junto con Farooq Azam, microbiólogo y profesor emérito de la institución, trabajó durante cuatro años en el desarrollo de una técnica que combina microscopía confocal tridimensional con moléculas fluorescentes.
Este procedimiento permite reconstruir imágenes en tres dimensiones y distinguir variaciones en la densidad del material. De esa manera, los investigadores pudieron elaborar mapas de viscosidad y observar cómo las bacterias vivas colonizan y modifican la estructura de las partículas.
Según los autores, el método permitió examinar estas interacciones a una escala microscópica que no se había registrado anteriormente en la nieve marina. Los detalles técnicos de la herramienta también fueron publicados en un artículo complementario en Nature Communications.
El hallazgo podría modificar las estimaciones sobre el ciclo del carbono
La investigación plantea nuevas preguntas sobre la capacidad de los océanos para absorber y almacenar carbono. Los modelos climáticos actuales no incorporan la viscosidad de la nieve marina como una variable específica, pese a que los resultados muestran que puede influir de manera significativa en el transporte de materia orgánica hacia las profundidades.
Por ese motivo, los investigadores consideran que las estimaciones sobre el flujo de carbono oceánico deben revisarse a partir de estos resultados. Comprender cómo se degradan las partículas y qué características les permiten conservar su contenido durante más tiempo podría mejorar la evaluación de la función de los océanos en el ciclo del carbono.
Además, la técnica desarrollada podría aplicarse a otras áreas de investigación, entre ellas el estudio de los arrecifes de coral, los sistemas de raíces de las plantas y el tracto digestivo humano.
De esta manera, el estudio aporta información sobre un proceso que interviene en la distribución del carbono en los océanos y señala la importancia de considerar la estructura interna de las partículas para comprender mejor su comportamiento y su posible incidencia en las estimaciones vinculadas al cambio climático.
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