El océano contiene una enorme cantidad de carbono en forma de materia orgánica disuelta –unos 700 billones de kilogramos–, una cantidad comparable al CO2 acumulado en la atmósfera. Casi toda la materia orgánica disuelta es producida por los microorganismos unicelulares que habitan los océanos y persiste en el agua sin alterarse durante décadas e incluso miles de años. La generación de estas sustancias se conoce como bomba microbiana de carbono.

Los científicos, que publican sus conclusiones en el último número de la revista Nature Communications, se han centrado en las moléculas orgánicas que tienen la particularidad de absorber luz y reemitir una parte en forma de fluorescencia. Los investigadores han descubierto que persisten entre 400 y 600 años en el océano profundo, por debajo de los 200 metros de profundidad, donde no penetra la luz solar.

“Este tiempo de vida es superior al tiempo que tarda en renovarse el océano profundo, unos 350 años, lo que significa que las moléculas fluorescentes, que representan entre el 1% y el 15% de la materia orgánica, tienen potencial para secuestrar carbono antropogénico en las profundidades y, por tanto, contribuir a mitigar el efecto invernadero debido a la quema de combustible fósiles”, explica Xosé Antón Álvarez, uno de los autores e investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Unas 800 muestras y 2,5 millones de datos

El equipo de investigación realizó un censo de las moléculas fluorescentes presentes en las principales masas de agua de todos los océanos, incluida las polares, gracias a las muestras recogidas durante la circunnavegación del buque Hespérides en 2010 y 2011, en el marco de la expedición Malaspina, que permitió obtener datos procedentes del océano Atlántico, el Índico y el Pacífico.

“Aunque la expedición no navegó por regiones polares, las corrientes oceánicas llevan cientos de años transportando aguas polares hacia las latitudes templadas, tropicales y ecuatoriales que sí fueron atravesadas por la expedición”, apunta Teresa S. Catalá, primera firmante de este artículo, que forma parte de la tesis doctoral que está realizando.

Las 800 muestras recogidas fueron analizadas a bordo, al poco de ser tomadas, para que sus propiedades no se alterasen. Para ello se empleó un espectrofluorímetro, con el que se registró la emisión de fluorescencia de cada muestra de agua en respuesta a una luz de distintas longitudes de onda. Este instrumento trabajó unas 270 horas y proporcionó 2,5 millones de datos. “Nunca hasta la fecha se había hecho un esfuerzo tal ni se habían recopilado tantos datos para conocer la fluorescencia del océano profundo”, destaca Catalá.

El estudio permite seguir avanzando en el conocimiento de la bomba microbiana de carbono, un mecanismo que podría llegar a emplearse en un futuro para producir mayor cantidad de materia orgánica disuelta persistente y contribuir así a mitigar los efectos del calentamiento global.

“Se trata de una iniciativa controvertida, tanto en lo que respecta a la forma de implementarla a escala global como a su eficacia y posibles efectos secundarios”, dice Álvarez quien añade que el trabajo contribuye a aportar un poco de luz científica a la controversia. Pero “queda aún un largo camino por recorrer para conocer la composición y tiempo de vida del resto de esta materia orgánica tan persistente”, agrega el investigador del CSIC.

Referencia bibliográfica:  

T. S. Catalá, I. Reche, A. Fuentes-Lema, C. Romera-Castillo, M. Nieto-Cid, E. Ortega-Retuerta, E. Calvo, M. Álvarez, C. Marrasé, C. A. Stedmon, X. A. Álvarez-Salgado. “Turnover time of fluorescent dissolved organic matter in the dark global ocean”. Nature Communications. DOI: 10.1038/ncomms6989

La expedición Malaspina es un proyecto Consolider-Ingenio 2010 gestionado por el CSIC y financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad. Malaspina comprende cerca de 50 grupos de investigación, incluyendo 27 grupos de investigación españoles, del CSIC, el Instituto Español de Oceanografía, 16 universidades españolas, un museo, la fundación de investigación AZTI-Tecnalia, la Armada Española, y varias universidades españolas. La financiación total, en la que también han colaborado el CSIC, el IEO, la Fundación BBVA, AZTI-Tecnalia, varias universidades españolas y organismos públicos de investigación, ronda los 6 millones de euros.