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La vida “explotó” en el Pacífico hace 14.000 años

La vida “explotó” en el Pacífico hace 14.000 años
Los estudios demuestran que la explosión de vida que se dio en el océano Pacífico hace 14.000 años no se debió al hierro.

 

El estudio, liderado por el WHOI, también cuestiona la efectividad de añadir hierro a los océanos para reducir el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera

Al final de la última Edad de Hielo, cuando el mundo comenzaba a calentarse, una franja situada al norte del Oceáno Pacífico cobró vida. Durante un breve pálpito de productividad biológica de hace 14.000 años, este área entró en una especie de ebullición de fitoplancton, amebas como las foraminíferas y otras criatura minúsculas, que prosperaron en un alto número hasta que la productividad concluyó, de forma tan misteriosa como comenzó, unos pocos cientos de años más tarde.

Tradicionalmente, los investigadores han mantenido la hipótesis de que el hierro desencadenó esta explosión de vida oceánica, pero un nuevo estudio, liderado por científicos de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) y con participación de miembros de las universidades de Bristol (Inglaterra) y Bergen (noruega), del Williams College y del Lamont Doherty Earth Observatory de la Universidad de Columbia, sugiere que el hierro podría no haber desempeñado un rol importante después de todo, al menos en algunos de los niveles esenciales para este proceso.

El estudio, publicado en el periódico Nature Geoscience, determina que un mecanismo diferente, una transitoria ‘tormenta perfecta’ de luz y nutrientes, estimuló la vida tras la Edad de Hielo en el Pacífico. Sus hallazgos resuelven las ideas contradictorias sobre la relación entre el hierro y la productividad biológica durante este periodo en el norte del Pacífico, con potenciales implicaciones para los ingenieros geológicos sobre la posibilidad de añadir hierro a las aguas de los océanos para controlar el cambio climático.

“Mucha gente ha puesto un buen número de sus esperanzas en el hierro. De hecho, como químico oceánico contemporáneo, yo mismo he construido mi carrera sobre la importancia del hierro, pero podría ser que no siempre haya desempeñado un papel tan importante como le habíamos asignado”, cuenta Phoebe Lam, científica asociada del WHOI y coautora del estudio.

Puesto que el hierro es conocido por causar el florecimiento de la actividad biológica hoy en día en el norte del océano Pacífico, los investigadores habían asumido que también había desempeñado un papel clave en el pasado. Habían construido hipótesis que decían que como en la Edad de Hielo los glaciares comenzaron a derretirse y el nivel del mar subió, el agua sumergió parte de la plataforma continental y adquirió de su superficie concentraciones de hierro que provocaron la explosión de vida.

Los estudios realizados durante el pasado que analizaban sedimentos, conseguidos con la inmersión de largos cilindros que taladraban el fondo oceánico y permitían a los científicos tener una perspectiva histórica de lo que se había acumulado allí, mostraban repetidamente las evidencias de ese florecimiento, especialmente en estratos con incrementos de ópalo y carbonato cálcico, los materiales que permitieron el surgimiento del fitoplancton y de las foraminíferas. Pero nadie había buscado el registro fósil que fijara la presencia de ese hierro venido de la plataforma continental como un elemento esencial en esa explosión de vida.

Lam y su equipo internacional de investigadores volvieron a estudiar los datos de las muestras de sedimentos para comprobar su hipótesis. Tomaron la muestra GGC-37, un sedimento de unos cinco centímetros cogido en un emplazamiento cercano a la península rusa de Kamchatka, y retrocedieron con él hasta antes del comienzo de la explosión biológica. Después analizaron la composición química de sus muestras, midiendo la abundancia relativa de isótopos de neodimio y estroncio en ella, puesto que estos dos elementos son indicadores claros de la presencia de hierro.

La ratio de abundancia de los isótopos era una prueba especialmente importante, porque podía revelar la procedencia del hierro: una variedad apuntaba a que procedía del antiguo Loess Plateau del norte de China, una fuente frecuente de polvo rico en hierro en la zona noroeste del Pacífico, mientras que otra tendencia sugería que la parte más joven y volcánica del continente era la fuente de la que había surgido el hierro.

Sin embargo, lo que encontraron sorprendió a los investigadores. “Vimos que el flujo de hierro fue realmente alto durante el periodo glaciar, y que bajó durante el deshielo –afirma Lam-. Y no encontramos ninguna evidencia de un impulso de hierro justo antes del pico de productividad biológica”.

El hierro de la época glaciar que encontraron los investigadores parecía proceder de una tercera fuente, posiblemente en el Mar de Bering, pero no tenía un efecto significativo en la explosión de vida. En lugar de eso, los datos sugerían que los niveles de hierro habían descendido cuando comenzó el pico de actividad.

Tomando como base el registro de los sedimentos, los investigadores propusieron una causa distinta para esta explosión: una cadena de acontecimientos que creó las condiciones ideales para que la vida marina floreciera brevemente. El clima cambiante desencadenó un profundo cambio en el Pacífico Norte, lo que llevó los nutrientes de los que dependía el minúsculo plancton a la capas más superficiales del mar, pero al hacer eso, también mezcló el plancton con aguas profundas y oscuras en las que la luz necesaria para la fotosíntesis era demasiado escasa para su desarrollo.

Entonces, una corriente de agua fresca procedente de los glaciares que se estaban derritiendo –evidente por el cambio en la cantidad de ciertos isótopos de oxígeno en los restos de foraminíferas encontrados en los sedimentos- interrumpió la mezcla, atrapando el fitoplancton y otras pequeñas criaturas en una capa superior del océano delgada, brillante y rica en nutrientes. Con la mayor exposición a la luz y los nutrientes, y un nivel de hierro que todavía era relativamente alto, las criaturas florecieron.

“Creemos que, finalmente, lo que causó el pico de productividad biológica fue que todos estos hechos sucedieron a un mismo tiempo –confirma Lam-. Y se trató de algo muy puntual, puesto que los niveles de hierro continuaron descendiendo, e incluso los nutrientes se agotaron”.

Las conclusiones de este estudio descartan que fuera el hierro el causante de este antiguo florecimiento, pero también ponen en cuestión una idea muy contemporánea. Algunos científicos habían propuesto ‘sembrar’ los océanos mundiales con hierro para provocar una explosión de fitoplancton que pudiera atrapar una parte del dióxido de carbono de la atmósfera y ayudar a la detención del cambio climático. Esta idea, nombrada en ocasiones como la “Hipótesis del Hierro’, ha generado mucha controversia, puesto que las evidencias científicas sobre su potencial efectividad para captar carbono se mezclaban con la reservar por el impacto que tendría sobre la vida oceánica.

“Este estudio muestra cómo hay múltiples elementos responsables en el boom del fitoplancton oceánico, y que no sólo esta motivado por el hierro –concluye Ken Buesseler, químico marino del WHOI que lideró un grupo de trabajo en 2007 para discutir sobre la fertilización del hierro hoy en día-. Ciertamente, antes de pensar en añadir hierro al océano para capturar carbono como una herramienta de ingeniería geológica, deberíamos promover estudios como éste de los sistemas naturales en los que las condiciones del añadido de hierro en escalas más largas y altas a lo largo del tiempo ya han sido hecha sin nuestra acción, y cuyas consecuencias se nos permite estudiar sin necesidad de asumir una intervención tan compleja”.

 

 
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