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El Operational Land Imager (OLI) en el satélite Landsat 8 capturó esta vista de un florecimiento de fitoplancton cerca de las islas Pribilof de Alaska el 22 de septiembre de 2014. Las Pribilofs están rodeadas de aguas ricas en nutrientes en el mar de Bering. El sombreado azul verde y luz lechoso del agua indica la presencia de grandes poblaciones de fitoplancton microscópico - en su mayoría cocolitóforos - que tienen escamas de calcita que aparecen en blanco en las imágenes de satélite. Tal fitoplancton forma la base de un hábitat tremendamente productivo para peces y aves. Los florecimientos en el Mar de Bering aumentan significativamente en primavera, después de la desaparición de la cubierta de hielo de invierno y los nutrientes en el agua fresca son abundantes cerca de la superficie del océano. Las poblaciones de fitoplancton se desploman en verano cuando el agua se calienta, los nutrientes de la superficie se agotan por las floraciones, y los organismos similares a las plantas se agotan por el pastoreo peces, zooplancton, y otras especies marinas. En el otoño, las tormentas pueden remover nutrientes a la superficie y las aguas más frías aportan mejores condiciones para la floración. Fuente: Coloring the Sea Around the Pribilof Islands
Los mares y océanos son uno de los sumideros de carbono más grandes del planeta. Una trabajo fundamental para mitigar el cambio climático. La mitad del CO2 de origen antropogénico, aquel que no se produciría de no ser por la mano del hombre, se concentra en la atmósfera; la otra está almacenada entre los bosques y las masas de agua. Pero este secuestro de carbono de los mares y océanos está causando estragos en la biodiversidad submarina, ya que el dióxido de carbono se disuelve en contacto con el agua del mar transformándose en ácido. Solo en los últimos 30 años, la acidificación del Mediterráneo ha aumentado un 10%; y de mantenerse el nivel de emisiones de CO2 a la atmósfera, en las próximas cuatro décadas podría crecer un 30%, según revela el estudio MedSea, financiado por la Comisión Europea. Este proceso amenaza la biodiversidad del mar y la economía de sectores tan potentes en la región mediterránea como el turismo y la pesca por la reducción de peces y moluscos y el aumento de medusas. A la acidificación mar se le une también el calentamiento del agua. El estudio asegura que en los últimos 25 años la temperatura del Mediterráneo ha aumentado 0,67 grados; y en 2050, "si no se implementan medidas para reducir las emisiones de carbono", lo hará entre 1 y 1,5 grados. "En los últimos años los procesos de acidificación y calentamiento del agua han sido rapidísimos", ha advertido Patrizia Ziveri, investigadora del Instituto de Ciencia y Tecnología Ambiental (ICTA) de la universidad Autónoma de Barcelona y coordinadora del estudio. La combinación de aumento de las concentraciones de ácido y de la temperatura del agua afectará al fitoplancton y al zooplancton, base de la cadena trófica, por lo que gran cantidad de especies de peces verán amenazada su superviviencia. Los principales beneficiados de la merma en la población de peces son las medusas, que, además de perder a sus depredadores naturales, soportan mejor la acidificación y el calentamiento del agua. Un varapalo para las zonas turísticas. A falta de definir las consecuencias socioeconómicas en toda la región mediterránea, el estudio señala problemas locales. "Un brote de medusas en la costa de Israel podría reducir el número de viajeros entre un 3% y un 10,5%. Lo que provocaría unas pérdidas para la región de entre 2,4 y 4,6 millones de euros", apunta el estudio. Y en las Islas Medas (Girona), prosigue, la desaparición de las Gorgonias, una especie de alga, comportaría pérdidas por valor de cuatro millones de euros. Según advierte el estudio, el impacto sobre las especies que viven en el Mediterráneo no será igual, ya que "los organismos presentan diferentes sensibilidades". Las praderas marinas y los arrecifes de coral son los ecosistemas que más sufren la acidifiación y el aumento de la temperatura del agua en el Mediterráneo. "Se trata de ecosistemas que construyen ecosistemas sorprendentes, que dan hogar de otros miles de especies, protegen la costa de la erosión y proporcionan comida y productos naturales a la sociedad", destaca el profesor Maoz Fine, de la universidad Ball-Ilan de Israel. El texto pone de relieve la alta "sensibilidad" de algunas especies de los moluscos bivalvos (mejillones, ostras, almejas, etc.) al calentamiento del mar y al cambio en los niveles de PH, efecto directo de la acidificacióndel agua. "Ya hemos observado la alta mortalidad de estas especies cuando la temperatura del agua sube en verano", ha revelado Ziveri, que advierte: "La industria de la acuicultura de estas especies en el este del Mediterráneo de moluscos generó más de 225 millones de euros en 2012". Fuente: El pais Imagen Carabela portuguesa (Physalia physalis) Nota Gorgonia - Es el nombre común genérico para referirse a cualquier especie de octocoral con esqueleto córneo, incluido en los subordenes Calcaxonia,Holaxonia o Scleraxonia. Si bien es cierto, que algunas especies de este género, como G. flabellum o G. ventalina, son quizás las más conocidas popularmente; de ahí proviene el nombre común genérico. Su estructura es ramificada, en la mayoría de especies en forma de abanico, y crece en un sólo plano. Forman estructuras en forma de redes interconectadas, compuestas de pequeñas ramitas fusionadas en mallas tupídas. El color de la estructura, que hace las veces de esqueleto, es púrpura, blanco o morado. Los pólipos, normalmente de color marrón, amarillo o dorado, crecen alineados en las ramas, también en un sólo plano y espaciados regularmente. Los de algunas especies, liberan terpenoides que afectan negativamente a otros corales. Siendo en ocasiones, un arma para competir por el espacio y la luz en el arrecife. Algunas especies alcanzan los 2 m de altura, por otro tanto de ancho. Fuente wikipedia
Una masiva floración de fitoplancton. Image credits: ESA
Se ha creído durante mucho tiempo que las diminutas plantas marinas, o
fitoplancton, eran vagabundos pasivos en el mar - que no podían desafiar
incluso las corrientes más débiles, o viajar por su propia voluntad. En
décadas recientes, la investigación ha demostrado que muchas especies
de estos microorganismos unicelulares pueden nadar, y lo hacen para
optimizar la exposición a la luz, evitar a los depredadores o acercarse a
otros de su especie.
Ahora científicos del MIT y la Universidad de Oxford han demostrado que la motilidad del fitoplancton
también ayuda a determinar su destino en la turbulencia del océano. En
lugar de actuar para distribuirse de manera uniforme - como exigiría la
física de pequeñas partículas mezcladas en un fluido - los vórtices
individuales que componen las turbulencias del océano son como
mezcladores sociales para el fitoplancton, con lo que las células
similares estrechan la proximidad, mejorando potencialmente la
reproducción sexual y otras actividades ecológicamente deseables.
En
un artículo que aparece en Internet el 15 de julio en Nature
Communications, William Durham de Oxford, Roman Stocker del MIT y los
co-autores, describen cómo en una escala de milímetros el fitoplancton
atrapado en una forma de vórtice acuoso forma parches muy concentrados
en el centro de la espiral. En el turbulento océano, donde se forman
continuamente vórtices de corta duración, este proceso se repite,
llevando a los microorganismos de un mezclador social a otro mezclador
social. Los resultados van en contra de porque la turbulencia es
la forma más rápida de mezclarse dos sustancias (imagina el agitar la
leche en el café). Si no fueran capaces de nadar, los microorganismos
expuestos a un vórtice marino formarían una distribución homogénea en el
agua. En cambio, el estudio muestra que la turbulencia hace que el
fitoplancton forme manchas concentradas.
"Turbulencia sin mezcla"
"En base a nuestra intuición de la turbulencia y la mezcla turbulenta, esperábamos que reinase la homogeneidad", dijo Stoker
profesor asociado de ingeniería civil y ambiental que dirigió el
estudio. "En su lugar, el fitoplancton nos sorprendió mediante la
formación de grupos de células altamente concentradas - es una
turbulencia sin mezcla. Para el fitoplancton, este es un vehículo para
encontrar eficazmente las células de la misma especie sin necesidad de
ningún tipo de información sensorial en la localización de cada una o
invertir en costosos medios de comunicación química". Pero esta
distribución irregular también puede tener su lado negativo: el
fitoplancton, los microbios fotosintéticos del mar, forman la base de la
cadena alimenticia del océano. Las agrupaciones de células pueden
convertirse en presa fácil para los depredadores zooplancton que se
adentran en grupos de fitoplancton. Y las células muy juntas pueden
aumentar la competencia entre los microorganismos sobre los alimentos
dispersos.
"A pesar de que la agregación aumenta la posibilidad de
un encuentro fatal con un depredador, también aumenta la posibilidad de
encontrar otras células de fitoplancton, lo que es necesario para
formar quistes resistentes que pueden sobrevivir a las duras condiciones
del invierno", dijo Durham, autor principal del trabajo y profesor en
la Universidad de Oxford, que comenzó a trabajar en este estudio como
estudiante de doctorado en el MIT. "Este mecanismo sugiere que el
fitoplancton puede sintonizar su motilidad para tener lo mejor de ambos
mundos, minimizando la agregación cuando hay una gran cantidad de
depredadores en torno, al tiempo que maximiza la agregación cuando el
tiempo no es el ideal con la formación de quistes".
El equipo de
investigación - que incluye al estudiante graduado del MIT Michael
Barry, Eric Climent de la Universidad de Toulouse, Filippo De Lillo y
Guido Boffetta de la Universidad de Torino y Massimo Cencini del Centro
Nacional de Investigación de Italia - realizó los primeros experimentos
con fitoplancton en el laboratorio, y luego extendió sus observaciones a
un océano turbulento con simulaciones de alta resolución realizadas en
una supercomputadora.
Posible adaptación evolutiva
Para
los experimentos, una caja transparente con forma de la letra H formó
una versión simplificada del mar, con el agua de mar fluyendo hacia
arriba a través de unas barras verticales, creando dos vórtices internos
dirigidos dentro de la barra horizontal. Cuando los investigadores
agregaron Heterosigma akashiwo (una especie móvil de marea roja conocida
por su capacidad para matar a los peces), los microorganismos formaron
densas manchas en los centros de los remolinos. Para destacar el papel
de la movilidad, los investigadores repitieron el experimento con
microorganismos muertos, que la turbulencia distribuyó uniformemente.
La
simulación por ordenador imitaba la turbulencia del océano en una
escala más grande, con más de 3 millones de fitoplancton y muchos
vórtices interactuando que se forman en la escala más pequeña posible de
la turbulencia. Se encontró que la agregación aumentó más de diez veces
cuando el fitoplancton nadaba. Y a medida que aumentaba la velocidad,
también aumentaba la agregación, lo que lleva a la conjetura de que, en
escalas de tiempo de evolución, los microorganismos pueden posiblemente
haber desarrollado la capacidad de adaptar activamente su velocidad de
natación para modular las interacciones con otros de la misma especie y
con los depredadores. "Creo que este trabajo abre un amplio
espectro de cuestiones evolutivas fascinantes", dice Simon Levin, de
George M. Moffett Professor of Biology en la Universidad de Princeton.
La motilidad en turbulencias "es una propiedad emergente de la selección
para los comportamientos que conducen a la agregación. Por supuesto, la
agregación podría ser un subproducto en lugar de la meta, en el sentido
de que los organismos están convergiendo en sus comportamientos a lo
que es individualmente óptimo. Pero la idea de esto es que podrían
evolucionar porque los individuos se desempeñan mejor en las
agregaciones - a causa de la reproducción, la captura de los recursos o
la seguridad proveniente contra los depredadores - es muy intrigante". "La vida es turbulenta en las vastas extensiones del océano - y es fascinante aprender que algunos de los organismos más importantes de nuestro planeta comen y se comportan en sus vidas diarias turbulentamente", añade Stocker.
Nota: (wikipedia) Importancia ecológica del fitoplancton
El fitoplancton se encuentra en la base de la cadena alimentaria de los ecosistemas acuáticos, ya que sirve de alimento a organismos mayores; es decir realiza la parte principal de la producción primaria en los ambientes acuáticos, sobre todos los animales marinos.
Pero además de eso, el fitoplancton es el responsable original de la presencia de oxígeno (O2) en la atmósfera. La fotosíntesis oxigénica apareció evolutivamente con las cianobacterias, antepasadas además de los plastos de las algas eucarióticas. Durante casi 2.000 millones de años, hasta el desarrollo de las plantas terrestres, la fotosíntesis estuvo prácticamente restringida a los mares. La mayor parte de la producción primaria fotosintética de los mares, entonces como ahora, es atribuible al fitoplancton, con una parte menor debida a organismos bentónicos.
Las aguasde Islandia están entre las pesquerías más productivas del mundo. La razón de la abundancia es una amplia oferta de fitoplancton, la base de la cadena alimenticia marina. Al igual que cualquier otra planta, el fitoplancton microscópico necesita para sobrevivir luz solar y nutrientes. Las aguas costeras de Islandia ofrecen tanto uno como otro durante los largos días de verano. El espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS), volando a bordo del satélite Aqua de la NASA tomó esta imagen de color verdadero de un gran florecimiento de fitoplancton en el Mar de Noruega, cerca de Islandia, el 6 de julio de 2013. La gama de colores de azul a verde lechoso sugieren que componen esta flor una variedad de diferentes especies , muy probablemente incluyendo diatomeas y quizás cocolitofóridos blancas calcáreos, dice Sergion Signorini, científico marino del Goddard Space Flight Center de la NASA. Flotando en el agua, el fitoplancton actúa marcando trazas revelando el curso de las corrientes de mezcla y donde chocan los remolinos. Una rama de la Corriente del Atlántico Norte (la Corriente del Golfo) fluye hacia el norte, con lo que el agua cálida del Atlántico se mezcla con las corrientes frías del Ártico rodeando por el este.
La primavera ha traído una floración de fitoplancton abundante y de larga duración en el Golfo de Vizcaya, entre la costa occidental de Francia y el norte de España. Remolinos en la superficie del agua de colores verde, turquesa y cian, muestran la ubicación de estos organismos microscópicos, similares a las plantas, a la vez que se mueven con las corrientes y los mezclan produciendo los remolinos.
El fitoplancton está siempre presente en el agua, pero la luz del sol más fuerte en esta la temporada, así como los aportes de sedimentos ricos en nutrientes del agua dulce que fluye de la tierra, hacen que estas prodigiosas floraciones puedan durar semanas o meses. Las floraciones pueden ser una bendición para algunas especies marinas, ya que estas pequeñas plantas flotantes son alimento habitual de muchas de ellas, desde el zooplancton, hasta peces y ballenas. Sin embargo, algunas algas y plancton se pueden convertir en peligrosas, ya sea a través de la producción de toxinas químicas o al agotar gravemente el suministro de oxígeno en el océano creando "zonas muertas " que afixían a las criaturas marinas.
Los satélites de la NASA fotografiaron estas imágenes de color natural de la Bahía de Vizcaya llena de fitoplancton en la primavera de 2013. El espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) del satélite Terra captó la imagen de arriba el 4 de mayo. El instrumento MODIS en el Aqua adquirió la imagen de abajo el 20 de abril. La tercera imagen de la floración corresponde al 2 5 de abril
Se observa cómo aparece la floración para seguir avanzando en alta mar.
Estas floraciones tienden a ocurrir en la zona cada mes de marzo y abril, acabando en mayo, cuando se agotan y cambian las condiciones del océano y los nutrientes superficiales. Los colores de las flores provienen en su mayoría de los pigmentos del fitoplancton, que utilizan la clorofila para convertir la luz solar en combustible (fotosíntesis), algunos de los colores también son atribuibles a los minerales en las bellas conchas de estos organismos. Los cocolitóforos , por ejemplo, producen una concha de calcita (piedra caliza) que puede dar al agua un aspecto lechoso.
Su composición apunta a que puede absorber el doble de dióxido de carbono de lo que se creía.
La necesidad ha llevado a los investigadores a revisar los paradigmas
establecidos. Y uno que hasta la fecha no se había tocado era la
llamada relación de Redfield, que desde los años treinta del siglo
pasado había fijado la proporción de carbono, nitrógeno y fósforo del
plancton. Pues resulta que esa regla estaba infravalorada, según
publican investigadores de la Universidad de California en Irvine en Nature Geoscience.
Es un dato importante. Estos tres nutrientes son clave para el
desarrollo de la vida, pero también es un indicador de la capacidad de
los organismos marinos para echar una mano al ser humano en su lucha,
por ejemplo, contra los gases de efecto invernadero. Y es que la
proporción de carbono que es absorbido por el plancton es el doble de lo
que el oceanógrafo estadounidense había predicho.
Para llegar a estas conclusiones los investigadores han tomado
medidas a diferentes profundidades en varias localizaciones (Bermudas,
Hawai, pero también en el mar de Bering o las costas frente a
Dinamarca), además de utilizar datos recogidos por otros observadores.
Elegir lugares tropicales y otros muy fríos ha sido determinante para
las conclusiones del trabajo. Redfield, con las mediciones de la época,
había determinado una proporción fija entre la cantidad de carbono,
nitrógeno y fósforo que debía contener el plancton estuviera donde
estuviera. Pero ha resultado que no. Las proporciones de los tres
elementos clave para la vida (no en vano nitrógeno y fósforo son
componentes de fertilizantes también en tierra firme) varían en función
de la latitud, y es en las zonas más cerca del Ecuador (más cálidas)
donde proporcionalmente hay más carbono.
Modelo de Dióxido de Carbono en los océanos indica que las aguas cálidas atrapan el doble de CO2. (Leslie Carlson/UCIrvine)
El resultado es que el mar —o, mejor dicho, esa sopa de animales y
algas microscópicas que forman el plancton— puede absorber, según estos
nuevos estudios, hasta el doble de CO2 del que se creía. Cuando muchos
esfuerzos se dirigen a buscar sumideros y sitios donde almacenar los
gases emitidos por las fábricas para limitar el efecto invernadero, este
revolcón a una teoría de 80 años abre una nueva posibilidad.
True-color satellite image of a phytoplankton bloom in the Ross Sea on January 22, 2011. Bright greens are plant life, deep blues are open ocean water; bright white are glaciers and snow. (NASA image courtesy Norman Kuring, Ocean Color Team at NASA Goddard Space Flight Center)
El adelgazamiento de los hielos propicia que se multiplique por 10 la producción del fitoplancton Mediante el uso de tecnologías ópticas, científicos de la NASA han descubierto que el adelgazamiento del hielo ártico está permitiendo que la luz del sol llegue a las aguas bajo el hielo del mar, facilitando masivas floraciones de fitoplancton. Se estima que la producción de fitoplancton en el hielo en algunas partes del Ártico podría ser hasta 10 veces más alta que en el océano abierto cercano. Este rápido crecimiento del fitoplancton consume grandes cantidades de dióxido de carbono y puede causar alteraciones en la cadena alimentaria de las diferentes especies y tener implicaciones en el ciclo global del carbono y en el equilibrio energético marino
Un equipo de científicos ha hecho un descubrimiento biológico en las aguas del Océano Ártico, tan sorprendente como encontrar un bosque en medio de un desierto, informa la NASA en un comunicado. Una expedición patrocinada por la NASA ha perforado a través de un metro de espesor del hielo marino para encontrar aguas más ricas en plantas marinas microscópicas --esenciales para toda la vida del mar-- que cualquier otra región del océano en la Tierra.
El hallazgo revela una nueva consecuencia del calentamiento del clima del Ártico y proporciona una clave importante para comprender los impactos del cambio climático y el medio ambiente en el Océano Ártico y su ecología. El descubrimiento fue hecho durante una expedición oceanográfica de la NASA en los veranos de 2010 y 2011.
La expedición, llamada ICESCAPE, o Impactos del Cambio Climático sobre los Ecosistemas y Química del Medio Ambiente Ártico del Pacífico, exploró las aguas del Ártico en los mares de Beaufort y Chukchi a lo largo de las costas oeste y el norte de Alaska a bordo de un rompehielos de la Guardia Costera de los EE.UU. Mediante el uso de tecnologías ópticas, los científicos examinaron los efectos de la variabilidad ambiental y el cambio en la biología marina, la ecología y biogeoquímica del Ártico.
"Parte de la misión de la NASA es pionera en el descubrimiento científico y esto es como la búsqueda de la selva amazónica en medio del desierto de Mojave", dijo Paula Bontempi, biología de la NASA y director del programa de biogeoquímica marina en Washington.
Cadena alimentaria marina
Las plantas microscópicas llamadas fitoplancton son la base de la cadena alimentaria marina. El fitoplancton se cree que crece en el océano Ártico sólo después de que el hielo del mar se retiraba en verano. Los científicos ahora creen que el adelgazamiento del hielo ártico está permitiendo que la luz del sol llegue a las aguas bajo el hielo del mar facilitando auténticas floraciones de fitoplancton. Los hallazgos han sido publicados en el último número de la revista Science.
"Si alguien me hubiera preguntado antes de la expedición que bajo el hielo se verían floraciones, yo les habría dicho que era imposible", dijo Kevin Arrigo de la Universidad de Stanford en Stanford, líder de la misión ICESCAPE y autor principal de la nuevo estudio. "Este descubrimiento fue una completa sorpresa".
Los investigadores observaron floraciones bajo el hielo que se extendían desde el borde del hielo marino a más de cien kilómetros en la bolsa de hielo. Datos oceánicos revelaron que estas floraciones se habían desarrollado bajo el hielo y no se habían desviado allí desde aguas abiertas, donde las concentraciones de fitoplancton pueden ser altas.
El fitoplancton bajo el hielo es sumamente activo, doblándose en número más de una vez al día. En aguas abiertas crece a un ritmo mucho más lento, duplicándose en dos o tres días. Estas tasas de crecimiento están entre el más alto jamás medido en las aguas polares. Los investigadores estiman que la producción de fitoplancton en el hielo en algunas partes del Ártico podría ser hasta 10 veces más alta que en el océano abierto cercano.
Este rápido crecimiento del fitoplancton consume grandes cantidades de dióxido de carbono. El estudio concluye que los científicos tendrán que reconsiderar la cantidad de dióxido de carbono que entra en el Océano Ártico a través de su actividad biológica si las floraciones se demuestran comunes.
"En este momento no sabemos si estos florecimientos de fitoplancton ricos han estado ocurriendo en el Ártico durante mucho tiempo porque simplemente no se han observado antes", dijo Arrigo. "Estos fenómenos podrían extenderse en el futuro, sin embargo, si la cubierta de hielo marino del Ártico continúa adelgazando".
Hasta ahora, los investigadores pensaban que en el Océano Ártico, el hielo del mar bloqueaba la mayoría de la luz solar necesaria para el crecimiento del fitoplancton. Pero en las últimas décadas el hielo más joven y delgado ha sustituido gran parte de los hielos más antiguos y más gruesos del Ártico. Este hielo joven es casi plano y las lagunas que se forman cuando la capa de nieve se derrite en el verano se extienden mucho más que las zonas de hielo rugoso mayor.
Estos estanques de fusión grandes pero poco profundos actúan como ventanas hacia el océano, dejando que grandes cantidades de luz solar pase a través del hielo para llegar al agua profunda, dijo Donald Perovich, geofísico del Ejército de EE.UU. y de Laboratorio de Ingeniería en Hanover, New Hampshire, que estudió las propiedades ópticas de los hielos durante la expedición ICESCAPE.
Implicaciones ambientales
El descubrimiento de estas floraciones desconocidas bajo el hielo tiene más implicaciones para el más amplio ecosistema del Ártico, incluidas las especies migratorias como las ballenas y las aves. El fitoplancton alimenta a los peces más pequeños del océano, los cuales a su vez alimentan a peces más grandes y a los animales del océano. Un cambio en los tiempos de la floración oceánica puede causar alteraciones en la cadena alimentaria de las diferentes especies y tener implicaciones asimismo en el ciclo global del carbono y en el equilibrio de la energía de los océanos. “Este descubrimiento supone que tenemos que revisar nuestra comprensión de la ecología del Ártico y el papel de esta región en el sistema planetario global”, dijo Paula Bontempi.
El fitoplancton proporciona oxígeno a medio planeta El océano puede absorver 45 millones de toneladas de dióxido de carbono al año El pequeño 'Fitoplancton' marino tienen un gran impacto sobre el clima de la Tierra - y comprenderlo podría ser clave para la futura salud del planeta. La científico canadiense María Maldonado está investigando por qué el fitoplancton crece en algunas zonas y cómo sobrevive en áreas con condiciones hostiles.
Las pequeñas algas unicelulares absorben 45 millones de toneladas de dióxido de carbono cada año - transfiriendo 16 millones de toneladas a las profundidades del océano. Ellas proporcionan la mitad del suministro de oxígeno del planeta.
Entenderlo es vital para la comprensión de la regulación de la salud de nuestro planeta, dice Maldonado.
Maldonado presentó su investigación en la 178ª sesión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia, en Vancouver.
El océano profundo es uno de los 'sumideros' de carbono natural de la Tierra y entierra el carbono de la atmósfera durante siglos.
La bomba biológica de carbono controla el contenido de dióxido de carbono en la capa superior del océano, que a su vez regula los niveles atmosféricos de dióxido de carbono y, como resultado, controla el cambio climático.
Los científicos han establecido que las bajas concentraciones de hierro limitan el crecimiento del fitoplancton del agua del océano, ya que el fitoplancton usa el hierro para crecer.
En estos entornos limitados de hierro (que constituyen aproximadamente el 30 por ciento de los océanos del mundo), la bomba biológica se convierte en ineficiente y se reduce la capacidad del océano para absorber dióxido de carbono.
Durante los últimos 20 años, Maldonado ha estado examinando cómo se adapta y sobrevive el fitoplancton en estos ambientes limitados de hierro.
"En esencia, lo que se ilustra es que han evolucionado para hacer frente a la limitación de hierro, y estamos tratando de averiguar cómo se han adaptado para tomar el hierro de manera más eficiente", dice.
El plancton vegetal, denominado fitoplancton, se desarrolla en las aguas costeras del mar con luz solar y sales minerales abundantes (aguas de hasta 30 m de profundidad), dado que elaboran su alimento por fotosíntesis. Constituyen el alimento del zooplacton y producen el 50% del oxígeno molecular necesario para la vida terrestre. Los organismos que más abundan en el fitoplancton son las cianobacterias y las diatomeas, unas algas doradas unicelulares. También encontramos a los dinoflagelados, responsables de las mareas rojas. Base de la cadena trófica marina, el fitoplancton ha experimentado un significativo descenso debido al aumento de la radiación ultravioleta. Se ha observado que bajo el agujero de ozono en la Antártida la productividad del fitoplacton decreció entre el 6% y el 12%. Fuente: Wikipedia
El fitoplancton forma la base de la cadena alimentaria marina y juega un papel muy importante en la eliminación del dióxido de carbono de la atmósfera
Las algas microscópicas crean una figura de color azul brillante en forma de 8 en una nueva foto tomada por un satélite europeo de observación terrestre. Microorganismos fotosintéticos llamados fitoplancton crearon la figura del 8 en el sur del océano Atlántico, a unas 360 millas (600 kilómetros) al este de las Islas Malvinas. La nave de la Agencia Espacial Europea, Envisat, adquirió la imagen el 2 de diciembre de 2011.
Tal proliferación de algas oceánicas son comunes en la primavera y el verano del hemisferio sur, cuando la surgencia aporta los minerales de las aguas más profundas a la superficie, dijeron los investigadores. El fitoplancton dependen de estos minerales, y los organismos proliferan como consecuencia de ello.
Diferentes tipos y cantidades de fitoplancton producen floraciones de diferentes colores, como los azules y verdes se ven en la nueva imagen. Analizando tales imágenes por satélite, los científicos pueden controlar las floraciones y obtener una idea de las especies involucradas.
Algunas algas pueden ser tóxicas, envenenando peces y otros animales marinos a gran escala. Cuando se producen en las aguas costeras, las floraciones nocivas se refieren a menudo como "mareas rojas" y pueden afectar a la pesca y la salud humana.
El fitoplancton forma la base de la cadena alimentaria marina y juega un papel muy importante en la eliminación del dióxido de carbono de la atmósfera y la producción de oxígeno en los océanos del mundo. Así que los científicos están interesados en controlar estos pequeños organismos, para tener una mejor idea de la salud del ecosistema y controlar posibles impactos del cambio climático.
La nave espacial Envisat de 8,8 toneladas, que se lanzó en 2002, es el satélite no militar más grande jamás construido que observa la Tierra. La nave de un costo de $ 2.3 mil millones lleva un conjunto de 10 instrumentos diferentes, con los que monitorea la tierra del planeta, los océanos, la atmósfera y los casquetes de hielo de forma continua.
Envisat tomó las fotos con su nuevo medio Resolution Imaging Spectrometer (MERIS), un instrumento que mide la radiación solar reflejada por la Tierra. Las imágenes de MERIS tienen una resolución de 1.000 pies (300 metros). Artículo ESA :http://www.esa.int/export/esaEO/SEMB88KX3XG_index_0.html
Imagen tomada el 14 de agosto de 2011, por el Espectrómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) del satélite Aqua. Floración masiva de fitoplancton, común en esta área cada mes de agosto.
El mar de Barents está cubierto de nubes alrededor del 80 por ciento del tiempo en verano.
Floraciones de plancton con cientos o incluso miles de kilómetros tienen lugar en el Atlántico Norte y el Océano Ártico cada año. Muchas especies crecen en las aguas oceánicas más frías, que tienden a ser más rica en nutrientes y las plantas de aguas tropicales.
En esta imagen, el color azul lechoso sugiere fuertemente que "la flor" contiene cocolitóforos, el plancton microscópico que contiene carbonato de calcio blanco. Cuando se ve a través de agua de mar, una flor coccolithophore tiende a ser de color azul brillante. La especie a la que corresponde probablemente "Emiliana huxleyi"," cuyas flores" suelen ser provocadas por altos niveles de luz durante la luz del sol las 24 horas del verano ártico. Las variaciones en el brillo de la floración y el color en las imágenes de satélite se debe en parte a su profundidad: E. huxleyi, puede crecer de forma abundante hasta 50 metros bajo la superficie.
Otros colores de la imagen puede provenir de sedimentos o de otras especies de fitoplancton, especialmente las diatomeas. El Mar de Barents generalmente tiene dos principales estaciones florecen cada año, con las diatomeas pico en mayo y junio, y luego da paso a cocolitóforos ciertos nutrientes como correr y crecer las aguas más cálidas y más capas (estratificado).
El área de la imagen se encuentra inmediatamente al norte de la península escandinava. La región es un cruce de las corrientes oceánicas del Atlántico, Noruega, Persey. AL al este de Spitsbergen corrientes se fusionan y forman un frente conocido como el Cabo Norte actual. Las aguas se cruzan, y los vientos fuerte, favorecen la mezcla de las aguas y de los nutrientes de las profundidades.
Cubiertas de hielo durante la mayor parte del año, el Mar de Barents alcanza en en agosto una temperatura en la superficie de 6,6 C. Cuando la capa de hielo está en mínimos y el agua fresca es menos salinas debido al derretimiento del hielo y a la escorrentía de los ríos la mayoría nutrientes se encuentran agotados. Según los investigadores esas condiciones, son perfectos para los cocolitóforos por hacerse cargo de otras especies y dominar las aguas superficiales.
Nota: Fitoplancton es el conjunto de los organismos acuáticos autótrofos del plancton, que tienen capacidad fotosintética y que viven dispersos en el agua.
Forman parte de este grupo muchos seres tradicionalmente considerados algas y estudiados como tal (por la botánica y especialmente por la ficología). Actualmente, estos organismos se encuentran clasificados como bacterias - las algas verdeazuladas - o como protistas. Uno de los grupos más importantes, por su abundancia y diversidad, es el de las diatomeas, organismos microscópicos con pigmentos amarillo-dorados.
A pesar de que normalmente se considera al plancton como íntegramente constituido de organismos microscópicos, hay algunas algas, como ciertas especies de sargazos, que pueden vivir libremente en el océano siendo, por lo tanto, igualmente parte del fitoplancton.
Hace unos días un anticiclón continental que se desplazó hacia el centro de Europa permitió el ascenso de una depresión desde Marruecos hacia Madeira, lo que hizo que circulara viento del sur que impulsó una masa cálida, cargada de polvo sahariano, hacia el centro y norte de la Península.Imágenes de la Nasa de este fenómeno metereológico.
Una espesa columna de polvo se cierne sobre el Océano Atlántico frente a la costa de Portugal en esta imagen de arriba del Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a bordo del satélite Terra de la NASA el 6 de abril de 2011.
El polvo era transportado desde el desierto del Sahara en África del Norte, recogido por los fuertes vientos asociados a un sistema de baja presión. El testigo del nuboso patrón circular habla de la baja presión del sistema y era visible en una imagen MODIS del satélite Aqua desde el día anterior . El sistema de baja presión, canaliza el polvo hacia el oeste y luego hacia el norte, dando lugar a la pluma de Portugal.
El polvo del Sahara que flotaba frente a las costas de Portugal el 6 de abril continuó viaje hacia el norte, hacia el Reino Unido e Irlanda. El Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a bordo del satélite Terra de la NASA captó esta imagen de abajo en color natural el 8 de abril de 2011.
El polvo en el aire juega muchos papeles en la escala de la Tierra los procesos de acumulación. El polvo es uno de las más abundantes partículas de aerosol en la atmósfera, y una semilla natural para la formación de nubes. Las partículas de polvo y las nubes que genera pueden reflejar la energía del Sol en el espacio, sombreando efectivamente la superficie de la Tierra y refrigerando su temperatura.
El polvo también lleva minerales, especialmente hierro, que ayudan a fertilizar los océanos de la Tierra. En las aguas pobres en hierro, el polvo proporciona nutrientes esenciales para el fitoplancton, pequeñas plantas y organismos, que crecen en las aguas superficiales iluminadas por el sol
En la tercera imagen, se aprecia bajo el polvo los colores de un florecimiento de fitoplancton en el Atlántico, aunque no hay necesariamente una conexión entre la tormenta de polvo y esta flor en particular.
Penachos de polvo beige crean formas irregulares que se extienden desde España a Irlanda, donde el polvo se mezcla con las nubes. El polvo aparece más grueso en la costa de Francia, pero sigue siendo relativamente grueso cientos de kilómetros hacia el noroeste.
El contenido de hierro de los penachos de polvo proporciona nutrientes para el fitoplancton, organismos microscópicos que viven en ambientes acuosos. La franja azul frente a las costas de Francia indica un florecimiento del fitoplancton, aunque probablemente no esté relacionado con los penachos de polvo que aparecen en esta imagen.
Un grupo de investigadores marinos norteamericanos de la Universidad de Maine, Columbia Británica y el Instituto de Investigación del Golfo de Maine han descubierto la caza de ballenas y sobre explotación marina realizada por décadas por la industria ballenera y pesquera serían los responsables de alterar la habilidad de los océanos para almacenar y secuestrar dióxido de carbono (CO2).
De acuerdo a Andrew Pershing, líder de la investigación, una sola ballena contiene inmensas cantidades de CO2 que sólo son excedidas por las especies más grandes de árboles. Por ejemplo, un siglo de operaciones balleneras industriales, equivaldría a la combustión de más de 283 millones de kilómetros cuadrados de bosques temperados o el uso continuado de 28 mil vehículos todo terreno (SUVs) durante 100 años.
“Generalmente creemos que el almacenamiento de dióxido de carbono sólo se produce en pantanos de turba, árboles y praderas, y no en animales. Pero al extraer ballenas, tiburones y otras especies de grandes peces del mar, hemos reducido la cantidad de CO2 almacenada en estas especies” afirmó Pershing. De acuerdo a los investigadores, la conservación de especies vertebradas y de los individuos más grandes de estas especies debería ser una prioridad de conservación.
Los resultados del estudio sobre los impactos de la ballenería industrial en el ciclo del carbono en el océano fueron publicados la semana pasada por la Biblioteca Pública de las Ciencias (PloS por sus siglas en inglés).
A pesar que la fertilización artificial del océano con hierro se encuentra en discusión como una posible medida para aumentar la capacidad del océano de secuestrar CO2 de la atmósfera, los investigadores afirman que la recuperación de las poblaciones de ballenas así como de grandes especies de peces sería mucho más eficiente para cumplir con este objetivo.
“La gran sorpresa la encontramos comparando el carbono exportado mediante el hundimiento de cuerpos de ballenas muertas y la fertilización artificial con hierro” afirmó Pershing, cuya investigación conteo en el apoyo de la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia. “Si todas las ballenas que solían existir antes de la ballenería vivieran ahora podrían remover anualmente la misma cantidad de carbono que 200 de los acontecimientos más eficientes de fertilización con hierro. Lo que eso nos indica es que podemos capturar cantidades significativas de CO2 conservando la biodiversidad del océano, protegiendo las ballenas, las especies más grandes de peces y los tiburones”, agregó Pershing.
Las células muertas de las pequeñas algas que conforman la base de la red trófica marina, conocidas como fitoplancton, son el mecanismo primario para la remoción de carbono del la zona eufótica o capa más superficial y mejor iluminada del océano que abarca hasta los 80 m de profundidad. Los vertebrados marinos juegan un rol mucho menor en el traslado y almacenamiento de carbono orgánico e inorgánico del ecosistema oceánico. Sin embargo, los investigadores advierten que sus contribuciones no deben ser subestimadas considerando la eficiencia metabólica inherente a los animales mayores.
Una ballena azul, o alfaguara, tiene una biomasa aproximada de 90 toneladas, con nueve toneladas de carbono almacenado en sus tejidos. “Sólo las grandes especies de árboles contienen más carbono”, sentenció Pershing.
Comparado con la estimación de vida del fitoplancton, que es sólo de algunos días, las ballenas y las grandes especies de peces viven varias décadas. El CO2 acumulado en sus cuerpos es secuestrado de la atmósfera durante toda la vida del animal. Debido a su potencial de almacenarlo por décadas, los grandes cetáceos como las ballenas son comparables a los árboles.
Adicionalmente, debido a su gran tamaño y pocos predadores naturales, las ballenas y otros grandes vertebrados marinos son altamente eficientes en exportar carbón desde las aguas superficiales al fondo del océano. Al morir por causas naturales, sus cuerpos se hunden en las profundidades del océano, transportando consigo el CO2 almacenado en sus tejidos, lejos de la atmósfera.
Con el fin de estudiar las consecuencias de la extracción masiva de grandes animales marinos del océano en la habilidad del océano para almacenar CO2, los investigadores reconstruyeron las poblaciones de ballenas antes de la industria ballenera moderna, incluyendo a la ballena azul, cuyos números fueron reducidos en más de 99% en el Océano Austral.
Los investigadores estimaron que durante un periodo de 100 años de operaciones balleneras se removieron 23 millones de toneladas de CO2 de los ecosistemas marinos, por lo que las poblaciones actuales de ballenas almacenan sólo un 15 por ciento del CO2 que capturaban antes la industria ballenera.
IMÁGENES POR SATÉLITE,NASA, EN LAS QUE SE OBSERVA EL FITOPLANCTON
Según un estudio publicado por la revista “Nature”, el fitoplancton que se encuentra en los océanos esta descendiendo de una manera alarmante, a un ritmo de 1% por año causado en gran parte por el calentamiento global.
El fitoplancton son una especie
de algas marinas microscópicas con capacidad fotosintética y que viven dispersas en el aguas, unas algas microscópicas presentes en todos los mares y océanos del mundo y que son responsables de la mitad de la producción orgánica del planeta.
Pese a su tamaño diminuto, el plancton que se halla en los océanos es crucial para gran parte de la vida sobre la Tierra. Es el cimiento de la red alimenticia marina, produce la mitad del oxígeno en el mundo y absorbe el anhídrido carbónico pernicioso… pero está declinando a velocidad.
El fitoplancton es vital porque estos microorganismos producen la mitad de la materia orgánica de la Tierra y gran parte del oxígeno de la atmósfera por lo que su déficit podría afectar a los procesos climáticos y a ciclos bioquímicos como el del carbono. Estos organismos son además la base de la cadena alimenticia y ecológica de los ecosistemas marinos. Sirven de sustento a un buen número de animales, desde los más pequeños como el zooplancton del que se alimentan las ballenas, hasta grandes cetáceos, peces y aves marinas.
"El fitoplancton es el combustible con el que funcionan los ecosistemas marinos. El declive de estas formas de vida afecta a todos los organismos que se encuentran por encima de ellas, incluidos los humanos", asegura Daniel G. Boyce, investigador del Departamento de Biología de la Universidad de Dalhousie (Canadá) y uno de los autores del estudio
Aunque la disminución del fitoplancton no nos afecta directamente, indirectamente puede tener un gran impacto en los ecostistemas de los cuales el hombre se alimenta, y en la regulación de los niveles de oxígeno.
Para los científicos la reducción de la biomasa de fitoplancton en los océanos está vinculada al calentamiento global.
Según los autores, esta tendencia está especialmente bien documentada en el Hemisferio Norte y durante la última mitad del siglo XX. La pérdida de fitoplancton en ese periodo puede alcanzar el 40%. Además, pudieron relacionar el descenso en la abundancia de estos organismos con el aumento de la temperatura en la superficie del océano y con las cambiantes condiciones oceanográficas.
Para llegar a esta conclusión, los científicos han analizado una colección sin precedentes hasta la fecha de datos oceanográficos históricos, datos que se remontan a casi 100 años de antigüedad, y , muchos de ellos procedentes de pruebas de Secchi (1), y de investigaciones recientes realizadas con satélites. Los autores han tardado tres años en analizar la ingente cantidad de datos procedentes de todos los océanos del mundo. El resultado final es la base de datos más completa sobre las observaciones de transparencia del agua marina y de la presencia de clorofila en ella que se haya realizado jamás. Contiene poco menos de medio millón de observaciones realizadas desde 1899 hasta la actualidad.
Los expertos dicen que cuando baja el plancton, como ocurre durante los ciclos climáticos de la corriente del Niño, las aves y mamíferos marinos mueren de hambre en gran número.
“El fitoplancton en definitiva nos afecta a todos en nuestras vidas”, dijo el autor central del estudio Daniel Boyce, también de Dalhouise en Halifax, Nueva Escocia. “Gran parte del oxígeno en nuestra atmósfera actual fue producido por fitoplancton o precursores de fitoplancton en los últimos dos mil millones de años”.
El fitoplancton -en parte visible, en parte microscópico- mantiene la Tierra fresca. Absorbe anhídrido carbónico impidiendo que se caliente, dijo Boyce.
Worm dijo que cuando la superficie del océano se calienta, el agua caliente arriba no se mezcla fácilmente con el agua más fría abajo. Eso dificulta que el fitoplancton reciba nutrientes
Los mayores cambios se dan en el Artico, el Atlántico sur y ecuatorial y el Pacífico ecuatorial. Solamente el Océano Indico no muestra una declinación.
Para los científicos la reducción de la biomasa de fitoplancton en los océanos está vinculada al calentamiento global.Las cifras son notables e inquietantes, dicen los científicos canadienses que efectuaron el estudio, además de un prominente científico del gobierno estadounidense.
“Es preocupante porque el fitoplancton es la divisa básica de todo lo que ocurre en el océano”, explicó el profesor de biología Boris Worm, de la Universidad Dalhousie, un coautor del estudio. “Es casi una recesión… que ha estado ocurriendo durante décadas
"El declive del fitoplancton debido al calentamiento es otra importante dimensión del cambio global que están sufriendo los océanos, que ya están muy amenazados por los efectos de la contaminación y la sobrepesca", asegura Marlon R. Lewis, otro de los autores del Departamento de Oceanografía de Dalhousie.
Fuente: revista Nature, diferentes medios de información.
(1)Los científicos analizaron información histórica de la transparencia de los océanos desde 1899. Ahí fue cuando nació el estudio de oceanografía. Para medir y comparar niveles de fitoplancton en los océanos se usaba un disco de Secchi. El disco se ataba a una soga, se dejaba descender en el agua y se medía el punto en que se desaparecía de vista. (Oceanógrafos todavía emplean este método)
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