El clima mundial está cambiando a medida que los gases de efecto invernadero producidos por el ser humano siguen vertiéndose en la atmósfera, al tiempo que se destruyen las selvas tropicales. Las plantas fotosintéticas de las selvas tropicales eliminan el dióxido de carbono y lo convierten en oxígeno. Las selvas tropicales han sido llamadas los pulmones de Gaia, o madre tierra. En realidad, son solo uno de sus pulmones. El fitoplancton de sus océanos constituye el otro pulmón. Estas diminutas algas son la base de la cadena alimentaria del océano. Ni el zooplancton ni los animales superiores pueden vivir sin ellas. En los últimos diez años se han observado floraciones de fitoplancton a medida que el hielo marino del Ártico se derrite y la luz puede penetrar en el agua que contiene fitoplancton.1-5

El océano Ártico está cambiando profundamente, con drásticas reducciones tanto de la superficie como del espesor del hielo marino. Desde 1979, la cantidad de hielo marino en verano ha disminuido más de un 40%. El deshielo comienza antes en el año y la recongelación se retrasa. En consecuencia, la radiación solar que llega a la capa superior del océano es mayor que en el pasado. La tasa de crecimiento del fitoplancton en el océano Ártico ha aumentado un 57% entre 1998 y 2018. Recientemente, también se han observado floraciones similares de fitoplancton bajo el hielo en la Antártida.6-11 Al derretirse el hielo marino y los glaciares, el hierro y otros nutrientes entran en el océano y fertilizan el fitoplancton. Estos nutrientes, junto con la mayor cantidad de luz que penetra en el agua, estimularán el crecimiento del fitoplancton. Más fitoplancton eliminará más dióxido de carbono de la atmósfera. Esto puede ralentizar e incluso invertir el calentamiento global.

Las floraciones de fitoplancton en el hielo marino observadas hasta ahora no deben confundirse con lo que ocurre en aguas poco profundas en latitudes más bajas cerca de los seres humanos y el ganado. El fitoplancton y las algas pueden producir diferentes sustancias químicas que enturbian y colorean el agua. Esto bloquea la luz que necesitan las plantas fotosintéticas del fondo de los ecosistemas acuosos poco profundos. Aunque la fotosíntesis del fitoplancton produce oxígeno, la descomposición de las plantas muertas puede agotar el oxígeno disuelto en el agua hasta niveles demasiado bajos para los peces y otros animales. El resultado es la aparición de zonas muertas y enormes mortandades de peces.

Así, científicos de Canadá y Francia pusieron en marcha la iniciativa Green Edge para investigar los procesos que controlan la productividad primaria y el destino de la materia orgánica producida durante las floraciones de fitoplancton bajo el hielo ártico y determinar su papel en el ecosistema.3 En 2015 y 2016 se llevaron a cabo dos campañas de campo en un campamento de hielo situado en hielo marino terrestre fijado o adherido a la costa al sureste de la isla de Qikiqtarjuaq, en la bahía de Baffin (67,4797o N, 63,7895o O). Durante ambas expediciones se midieron numerosas variables físicas, químicas y biológicas bajo el hielo marino, desde la superficie hasta el fondo (a 360 metros de profundidad). Los datos obtenidos permitieron comprender mejor los factores que impulsan las floraciones de fitoplancton bajo el hielo. Se midieron variables clave como la temperatura, la salinidad, la radiancia, la irradiancia, las concentraciones de nutrientes, la concentración de clorofila, las bacterias, la abundancia y la taxonomía del fitoplancton y el zooplancton, así como las reservas y los flujos de carbono. También se controlaron variables meteorológicas y relacionadas con la nieve.

Los investigadores, inspirados por el aumento de las floraciones de fitoplancton bajo el hielo en el Ártico, se fijaron en las aguas antárticas y descubrieron un sistema ecológico subestimado bajo el hielo. Utilizaron el sistema de observación de la Tierra de la NASA para comprobar que el hielo marino antártico deja pasar suficiente luz como para permitir floraciones ocultas de fitoplancton en el océano Antártico. Hasta hace poco, se creía que el hielo marino del océano Antártico bloqueaba la entrada de luz, impidiendo la vida, incluido el fitoplancton. Tras observar solo una pequeñísima parte de los millones de kilómetros cuadrados de hielo marino antártico, los investigadores hallaron muchas floraciones de fitoplancton bajo el hielo. Por tanto, es posible que se produzcan muchas más floraciones de fitoplancton. Las implicaciones para los ecosistemas antárticos y la civilización humana podrían ser importantes. Sin embargo, esto es poco o ningún consuelo para las personas y naciones insulares enteras que ya han sufrido y seguirán sufriendo por el aumento del nivel del mar y el aumento del clima extremo.

Antes se pensaba que las zonas cubiertas de hielo marino compacto impedían la fotosíntesis en las aguas situadas bajo ellas. Sin embargo, en el Ártico se han observado muchas floraciones de fitoplancton bajo el hielo, debido a los cambios en las propiedades ópticas del hielo marino ártico, que se adelgaza constantemente. En el océano Antártico también se han observado numerosas floraciones de fitoplancton bajo el hielo, como demuestran los flotadores biogeoquímicos Argo.12

Biogeochemical Argo es una organización que está desarrollando una red global de sensores biogeoquímicos en flotadores de perfilado Argo. El concepto de mediciones biogeoquímicas robóticas globales se describió en un Libro Blanco de la Comunidad que contó con el apoyo del Proyecto Internacional de Coordinación del Carbono Oceánico y el Programa de Carbono Oceánico y Biogeoquímica de Estados Unidos.13 Los investigadores han descubierto que, entre 3 y 5 millones de kilómetros cuadrados del océano Austral, cubierto de hielo compacto, pueden albergar floraciones de fitoplancton bajo el hielo de luz limitada. Comparándolas con las del Ártico, han desarrollado modelos que intentan predecir el tamaño de futuras floraciones.

También están estudiando los posibles mecanismos que aumentarán o disminuirán los UIB en el hemisferio sur. En la actualidad, el crecimiento del fitoplancton se ve limitado por la falta de nutrientes, especialmente de hierro. El deshielo de la costa puede transportar algo de hierro y otros nutrientes que actúan como fertilizantes naturales.

Sin embargo, esta idea puede tener consecuencias imprevistas.14 Si las floraciones de fitoplancton crecen demasiado rápido, podrían eliminar el oxígeno del agua, matando así a los animales marinos. Un aumento repentino de algunos nutrientes podría alterar el equilibrio entre las distintas especies de fitoplancton, desestabilizando el ecosistema marino. Además, fertilizar las floraciones de fitoplancton bajo el hielo sería más caro, menos eficaz y llevaría más tiempo que otros métodos. El coste depende del tipo de nutriente que se añada al océano, pero la estimación media anual es de 450,000 millones de dólares.

Se están estudiando otros tipos de geoingeniería (la modificación a gran escala del clima de la Tierra) porque las emisiones de gases de efecto invernadero se están reduciendo con demasiada lentitud como para influir lo suficiente en el cambio climático.14 Uno de ellos consiste en reducir la cantidad de luz solar que absorbe la Tierra utilizando aviones o globos aerostáticos para introducir en la estratosfera partículas muy pequeñas llamadas aerosoles que reflejen parte de la luz solar. Esto puede hacerse más rápidamente que fertilizar los UIB y sería reversible. Sin embargo, es posible que los aerosoles inicien reacciones químicas con el ozono que podrían crear agujeros en esta capa que protege toda la vida de los rayos ultravioleta.

Así que, aunque la idea de que el fitoplancton pueda revertir el calentamiento global pueda aparecer en los titulares, esto es poco probable. Hay muchas cosas que se pueden hacer para invertir el cambio climático global.15 Lo más fácil e importante que puede hacer cada persona es comer poca o ninguna carne producida en masa.16

Notas

1 Arrigo, K. R. et al. (2012). Massive phytoplankton blooms under Arctic sea ice. Science. Vol. 336, p. 1408-1411.
2 Palmer, B. (2020). A massive surge in plankton has researchers pondering the future of the Arctic. National Resources Defense Council.
3 Ardyna, M. y Arrigo, K. R. (2020). Green edge ice camp campaigns: understanding the processes controlling the under-ice Arctic phytoplankton spring bloom. Science Climate Change. Vol. 10, p. 892-903.
4 Ardyna, M, et al. (2020). Environmental drivers of under-ice phytoplankton bloom dynamics in the Arctic Ocean. Elementa Science of the Anthropocene. Vol. 8, art. 30.
5 Kinney, J. C. et al. (2020). Hidden production: on the importance of pelagic phytoplankton blooms beneath Arctic sea ice. Journal of Geophysical Research: Oceans. Vol. 125, art. e2020JC016211.
6 Gillham, A. B. (2022). Vast phytoplankton blooms may be lurking beneath Antarctic ice. Frontiers Science News. Noviembre, 17.
7 Ferreira, B. (2022). Scientists Discover Vast Plankton Blooms Hidden Under Antarctic Ice. Vice. Noviembre, 17.
8 Horvat, C. et al. (2022). Evidence of phytoplankton blooms under Antarctic sea ice. Frontiers in Marine Science. Vol. 9, art. 942799.
9 Horvat, C. et al. (2022). Evidence of phytoplankton blooms under Antarctic sea ice. Frontiers in Marine Science. Noviembre, 17.
10 Ferreira, I. G. C. (2019). Caracterização da microbiota marinha sob influência do degelo glacial na Baía do Almirantodo, Antárctica. Universidade de São Paulo.
11 Gillham, A. B. (2022). Vast phytoplankton blooms may be lurking beneath Antarctic ice. Frontiers Science News. Noviembre, 17.
12 Biogeochemical Argo, 2022.
13 Gruber, N., et al. (2009). Adding oxygen to Argo: Developing a global in-situ observatory for ocean deoxygenation and biogeochemistry. En: Hall, J., Harrison D. E. and Stammer, D. editor. Proceedings of the ‘OceanObs’09: Sustained Ocean Observations and Information for Society Conferencia, Venecia, Italia. Septiembre, 21-25.
14 Kulkarni, S. (2022). Reversing Climate Change with Geoengineering. Harvard University. Enero, 3.
15 Hawken, P. (2017). Drawdown. The Most Comprehensive Plan Ever Proposed to Reverse Global Warming. Nueva York: Penguin Books, p. 76-82.
16 Smith, R. E. (2018). Don’t eat meat. Save yourself and humanity. Meer. Octubre, 24.