Siete elementos que gobiernan las olas
Muy Interesante España|Enero 2022
El agua de mar es un cóctel de elementos. Algunos, como el sodio y el electrolito cloruro, que la hacen salada, abundan. Otros existen en cantidades muy pequeñas, pero tienen un notable impacto. Del hierro, por ejemplo, depende dónde prospera la vida; el mercurio posee el poder de acabar con ella; y una alteración en el delicado equilibrio de los niveles de selenio puede generar explosiones en la biodiversidad o extinciones masivas. Como titiriteros invisibles, los oligoelementos manejan los hilos de los seres vivos en los océanos, pero resisten obstinadamente nuestros esfuerzos por detectarlos. Ahora, los últimos estudios sobre este asunto están revelando de dónde vienen y el control que ejercen sobre los ecosistemas marinos.
Por Andy Ridgway. Fotos por New Scientist, Brian Dimento, Cory J. Mendenhall

Cuando llega el verano, las masas de fitoplancton se extienden a lo largo de cientos e incluso miles de kilómetros en las frías aguas del Báltico, ricas en micronutrientes, como el hierro –aquí, fotografiadas por el satélite Landsat 8–.

La fuerza vital del hierro

Incluso en las regiones de los océanos ricas en hierro (Fe), hay solo 30 nanogramos del mismo por kilo de agua de mar. Y, sin embargo, es el principal factor que limita la vida en un tercio de él, pues todos los seres vivos precisan hierro para prosperar. Esto ha llevado a algunos investigadores a proponer que deberíamos fertilizar los océanos con hierro para, por ejemplo, promover el crecimiento del fitoplancton –los diminutos organismos acuáticos que lo integran lo necesitan para hacer la fotosíntesis; sobre estas líneas– y detener el cambio climático.

Desde los inicios de la era industrial, los océanos han absorbido aproximadamente el 40 % del dióxido de carbono que hemos emitido, y lo hacen más y más cada año. Parte del CO2 simplemente se disuelve en el agua, pero el resto es captado por el fitoplancton durante la fotosíntesis. Para averiguar si rociar las olas con hierro aumentaría su absorción, necesitamos saber cómo circula el mencionado hierro en los mares. Los conceptos básicos se conocen desde hace décadas, pero estudios recientes han arrojado algunas sorpresas. Por ejemplo, se solía pensar que el Fe procedía principalmente de la erosión de las rocas en tierra firme y que era transportado al océano por los vientos o, en menor medida, los ríos. Pero ahora sabemos que esa es solo una parte de la historia.

La iniciativa GEOTRACES, un proyecto global que tiene como objetivo mapear el movimiento de los elementos en el medio marino, dio a conocer en 2017 los resultados de sus primeros diez años de esfuerzos. Sus datos incluyen casi 2000 muestras tomadas por debajo de 2000 metros, una mejora enorme respecto a las ocho lecturas de niveles de hierro que se habían hecho previamente a gran profundidad también a lo largo de una década.

Los sondeos en los océanos Atlántico, Pacífico, Ártico y Antártico revelaron que las fuentes hidrotermales submarinas bombean enormes cantidades de hierro al agua. Este permanece en ella unos pocos años, hasta que cae el fondo. Ello hace que su distribución sea irregular, lo que sugiere que la citada fertilización con Fe sería más efectiva en algunas regiones que en otras.

Los vertidos agrícolas llevan gran cantidad de nitrógeno a los mares. Ello favorece la multiplicación de las algas, que invaden el litoral –en la foto, en Qingdao, en China– e, indirectamente, hacen que caigan los niveles de oxígeno, lo que pone en riesgo el ecosistema.

La rotación terrestre afecta a la dirección de las corrientes oceánicas y, a su vez, a la distribución del nitrógeno en el mar.

El nitrógeno alimenta los océanos

La importancia del nitrógeno (N) no pasó desapercibida para los responsables de la revolución verde del siglo XX, que vio un gran aumento en el uso de fertilizantes nitrogenados y el comienzo de la agricultura intensiva. Sin él, los organismos no pueden construir proteínas y, en muchos ecosistemas terrestres, el nitrógeno disponible para las plantas es el factor principal que establece un límite a la cantidad de organismos que pueden prosperar. Los agricultores se dieron cuenta de que al agregar más nitrógeno al suelo podrían aumentar el rendimiento de los cultivos. El precio que pagamos es que grandes cantidades se escurren de las tierras agrícolas hasta los ríos y océanos.

Estamos sobrecargando el ciclo del nitrógeno, pero sabemos sorprendentemente poco de lo que sucede una vez que el elemento entra en los mares. Diversos estudios sugieren que el efecto Coriolis, en el que las corrientes oceánicas son desviadas por la rotación de la Tierra, influye en su distribución, pero, más allá de eso, sus desplazamientos por los océanos son un misterio.

Lo que sí sabemos es que el exceso de nitróge no en ellos es un problema, pues desencadena explosiones en el crecimiento de las algas, un fenómeno capaz de agotar el oxígeno del área afectada y crear lo que se conoce como una zona muerta. Ello ya es perceptible en varias regiones del planeta, y se espera que la situación empeore: algunos estudios muestran que los aumentos previstos en las precipitaciones debido al cambio climático llevarán al mar aún más N.

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