Carbono negro (BC) y deposición de polvo sobre el sector Pacífico del Océano Austral durante el verano austral de 2019-2020. (a y c), septiembre de 2019–2020 BC y flujos de deposición de polvo promediados sobre la región de floración (líneas continuas). Los flujos climatológicos y las desviaciones estándar se muestran como líneas discontinuas y tonos grises. Las áreas sombreadas en rojo y azul indican anomalías positivas y negativas. Las anomalías relativas de 2019–2020 se trazan en el eje Y secundario (líneas de puntos y guiones rojos). (b y d), BC acumulada y deposición de polvo en la región de floración integrada durante sus respectivos períodos máximos de deposición. Las líneas grises indican, de norte a sur, las ubicaciones del frente subtropical, la zona subantártica, el frente subantártico y el frente polar (Orsi et al., 1995). Crédito: Cartas de investigación geofísica (2022). DOI: 10.1029/2021GL097538
Cuando el humo de los incendios forestales australianos de 2019 y 2020 se extendió por el Océano Antártico, las partículas ricas en hierro que depositó en el océano provocaron una proliferación de algas más grande que Australia, y tuvo un impacto rápido y prolongado en el ecosistema marino del Océano Antártico y su carbono. ciclo.
En un nuevo estudio dirigido por el Instituto de Estudios Marinos y Antárticos (IMAS), los científicos descubrieron que el hierro de los devastadores incendios forestales se recicló dentro de la floración, lo que le permitió sobrevivir durante nueve meses sin precedentes. El aumento inesperado de hierro también desencadenó distintas respuestas fisiológicas en las células de fitoplancton, que son las «plantas a la deriva» microscópicas en la base de la cadena alimentaria del océano.
«El Océano Austral juega un papel vital en el ciclo global del carbono y es responsable de casi la mitad de la transferencia anual de carbono de las aguas superficiales al abismo del océano», dijo IMAS Ph.D. candidato y autor principal, Jakob Weis.
«El fitoplancton tiene un papel clave en esta transferencia a través de un proceso llamado bomba biológica de carbono del océano, que captura y transporta carbono a las profundidades del océano al hundirse plantas y animales oceánicos.
«El problema es que el fitoplancton necesita hierro para prosperar, y el Océano Antártico es deficiente en este micronutriente esencial. Por lo tanto, su bomba biológica de carbono no es tan efectiva como podría ser, y ahí es donde entran en juego las cenizas de los incendios forestales y el polvo del desierto», dijo Jakob. dijo.
«Sabemos que las cenizas de los incendios forestales y el polvo mineral son ricos en hierro y, como vimos después de los incendios forestales recientes, el crecimiento del fitoplancton se estimula cuando estas partículas se depositan en la superficie del Océano Antártico. Pero no se ha medido el impacto total de esto en los ecosistemas marinos. hasta ahora.»
El intenso evento de fertilización única de los incendios forestales de Australia fue una oportunidad para que los científicos estudiaran la respuesta fisiológica del fitoplancton a las emisiones de incendios forestales y su capacidad para sobrevivir con su propio hierro reciclado.
«Usamos observaciones de satélites para estudiar esto y descubrimos que las células de fitoplancton se volvieron más ricas en pigmentos y más eficientes en su fotosíntesis», dijo Jakob. «Al igual que las plantas en la tierra, el fitoplancton absorbe CO2 y producir oxígeno durante la fotosíntesis, y cuando ese proceso es más eficiente, también lo es la bomba biológica de carbono».
La oceanógrafa química y coautora de IMAS, la profesora Zanna Chase, dijo que las respuestas que identificó el equipo de investigación podrían atribuirse directamente a las emisiones de incendios forestales.
«Se han observado previamente en experimentos de fertilización con hierro realizados durante viajes de investigación, así como después de la fertilización natural del polvo, las cenizas volcánicas y el hierro que se eleva desde las profundidades del océano», dijo el profesor Chase. «Las floraciones de fitoplancton no suelen sobrevivir más de unas pocas semanas, por lo que la duración de esta floración fue asombrosa y rara vez se había observado antes en tales escalas de tiempo».
El equipo de estudio descubrió que la floración de fitoplancton sobrevivió a los incendios forestales en casi medio año, sobreviviendo durante períodos prolongados en los que el hierro solo fue suministrado esporádicamente por las emisiones de incendios forestales y el polvo mineral. «El hierro que sustenta la floración provino del reciclaje de hierro, que ocurre cuando el hierro se libera nuevamente en el agua cuando muere una célula de fitoplancton, para ser reabsorbido por nuevas células», dijo el profesor Chase.
«La capacidad de la flor para reutilizar su propio hierro durante tanto tiempo probablemente se debió a su gran tamaño, lo que ralentizó la pérdida de hierro reciclado internamente en los bordes de la flor, y esto fue ayudado por depósitos ocasionales de ceniza y polvo».
Jakob dijo que el evento mostró cuán rápido responde la bomba de carbono del Océano Austral cuando el hierro lo alcanza en grandes cantidades y se extiende sobre un área significativa.
«Lo que es más importante, confirma el papel vital que juegan el Océano Austral y su vida vegetal en el ciclo global del carbono», dijo.
El estudio fue publicado en Cartas de investigación geofísica.
Las entradas de hierro hechas por el hombre al Océano Austral son diez veces más altas de lo estimado previamente
Jakob Weis et al, Fitoplancton del Océano Austral estimulado por emisiones de incendios forestales y sostenido por el reciclaje de hierro, Cartas de investigación geofísica (2022). DOI: 10.1029/2021GL097538
Citación: Iron boost from wildfire smoke a plus for Southern Ocean carbon cycle (8 de julio de 2022) recuperado el 9 de julio de 2022 de https://phys.org/news/2022-07-iron-boost-wildfire-southern-ocean.html
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