El calentamiento y la acidificación oceánica afectan al fitoplancton calcáreo

Cocolitóforos vistos a través del microscopio. / UAB

En el último siglo, los océanos han absorbido más de una cuarta parte del dióxido de carbono (CO2) producido por los humanos, modificando la química del agua y provocando la acidificación de los océanos. El aumento de las temperaturas medias atmosféricas también ha contribuido al calentamiento de la superficie del mar. Los científicos consideran que, debido a este incremento progresivo de las emisiones de CO2 en la atmósfera, los peligros derivados del calentamiento y la acidificación oceánica se agudizarán todavía más en las próximas décadas.

Dos nuevos estudios publicados recientemente en las revistas Limnology & Oceanography y Biogeosciences advierten que el calentamiento del agua de mar podría agravar los efectos de la acidificación de los océanos en el fitoplancton calcáreo, obstaculizando así su éxito evolutivo y su actividad fisiológica.

En los océanos más cálidos y más ácidos se registra un aumento del porcentaje de cocolitóferos anómalos e incompletos, obstaculizando así su éxito evolutivo 

Los cocolitóforos son un grupo muy abundante de fitoplancton calcificado que desempeña un papel importante en el ciclo biogeoquímico y en la regulación del clima del planeta. Estas algas diminutas de menos de una centésima de milímetro constituyen “la base de la cadena trófica marina y, mediante su proceso de calcificación y través de la fotosíntesis, regulan las concentraciones de CO2 en la atmósfera y los océanos”, explica Patrizia Ziveri, investigadora ICREA en el Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals de la Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) y autora del estudio.

Los efectos de la acidificación, y en concreto del calentamiento, en estos organismos apenas habían sido considerados hasta ahora, por lo que se disponía de muy poca información sobre cómo el calentamiento y la acidificación de manera combinada podían afectar al comportamiento fisiológico y al éxito evolutivo de los cocolitóforos.

Por ello, el objetivo del equipo científico fue investigar cómo la temperatura influye en el impacto que la acidificación tiene sobre los cocolitóferos, en su formación y en su velocidad de hundimiento. Para ello, los investigadores realizaron experimentos de cultivo con variantes mediterráneas y del océano Pacífico Norte de Emiliania huxleyi, una de las especies más abundantes de cocolitóforos.

Mediante el uso de imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM), los investigadores demuestran cómo en los océanos más cálidos y más ácidos se registra un aumento del porcentaje de cocolitóferos anómalos e incompletos, obstaculizando así el éxito evolutivo de estos calcificadores y su función reguladora del carbono en la atmósfera.

Cambios en la morfología de los cocolitóforos a medida que se incrementa la temperatura y la acidificación en los experimentos de cultivo. / UAB

Como los cocolitóforos necesitan permanecer en las zonas océanicas donde penetra la luz del sol (zona fótica), su velocidad de hundimiento afecta a su tasa de supervivencia. Los investigadores desconocían la respuesta de los cocolitóforos a la acidificación y al calentamiento en términos de velocidad de hundimiento, ya que resulta imposible estimarlo en el marco de un experimento realizado en laboratorio.

Por ello, el equipo de científicos utilizó un nuevo método para calcular la tasa de hundimiento a partir de la arquitectura celular y mostró cómo el incremento en la temperatura provoca un aumento de la velocidad de hundimiento. Este rápido proceso tiene un impacto futuro en el ciclo de carbono global y con ello en los niveles atmosféricos de CO2 y en el clima global del planeta.

Referencias bibliográficas:

Milner, S, Langer, G, Grelaud, M, Ziveri, P (2016). “Ocean warming modulates the effects of acidification on Emiliania huxleyi calcification and sinking” Limnology & Oceanography

Rosas-Navarro A, Langer G, Ziveri P (2016). “Temperature affects the morphology and calcification of Emiliania huxleyi strains, Biogeosciences” 13, 2913–2926.

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