El humo africano fertiliza la selva amazónica y los océanos

Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Escuela de Ciencias Marinas y Atmosféricas Rosenstiel de la Universidad de Miami (UM) descubrió que el humo de los incendios en África puede ser la fuente más importante de un nutriente clave, el fósforo, que actúa como fertilizante en el Selva amazónica, Atlántico tropical y océanos meridionales.

Los nutrientes que se encuentran en las partículas atmosféricas, llamados aerosoles, son transportados por los vientos y depositados en el océano y en la tierra, donde estimulan la productividad del fitoplancton marino y las plantas terrestres que conducen al secuestro de dióxido de carbono atmosférico.

Fertilizantes naturales: polvo africano y aerosoles de la quema de biomasa

"Se suponía que el polvo sahariano era el principal fertilizante para la cuenca del Amazonas y el océano Atlántico tropical al suministrar fósforo a ambos ecosistemas", dijo la autora principal del estudio, Cassandra Gaston, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Atmosféricas de la UM Escuela Rosenstiel.

"Nuestros hallazgos revelan que las emisiones de quema de biomasa transportadas desde África son potencialmente una fuente más importante de fósforo para estos ecosistemas que el polvo".

Para llevar a cabo el estudio, los investigadores analizaron los aerosoles recogidos en los filtros de una colina en la Guayana Francesa, en el extremo norte de la cuenca del Amazonas, en busca de concentraciones masivas de polvo transportado por el viento y su contenido de fósforo total y soluble.

Luego rastrearon el humo que se movía a través de la atmósfera utilizando herramientas de teledetección satelital para comprender el transporte de humo de largo alcance desde África durante los períodos en que se detectaron niveles elevados de fósforo soluble. Luego pudieron estimar la cantidad de fósforo depositada en la cuenca del Amazonas y los océanos globales a partir de aerosoles africanos que queman biomasa utilizando un modelo de transporte.

El análisis concluyó que el humo de la quema generalizada de biomasa en África, principalmente el resultado de la limpieza de la tierra, incendios forestales y emisiones de combustión industrial, es potencialmente una fuente más importante de fósforo para la selva amazónica y el Atlántico tropical y los océanos australes que el polvo del Sahara Desierto.

"Para nuestra sorpresa, descubrimos que el fósforo asociado con el humo del sur de África puede volar hasta el Amazonas y, potencialmente, sobre el Océano Austral, donde puede afectar la productividad primaria y la reducción de dióxido de carbono en ambos ecosistemas", dijo la estudiante graduada de la Escuela Rosenstiel de la UM, Anne Barkley, autora principal del estudio.

"Los aerosoles juegan un papel importante en el clima de la Tierra, sin embargo, hay muchas cosas que no entendemos con respecto a cómo afectan la radiación, las nubes y los ciclos biogeoquímicos, lo que impide nuestra capacidad de predecir con precisión los aumentos futuros de la temperatura global", dijo Gaston.

"Estos nuevos hallazgos tienen implicaciones sobre cómo podría verse este proceso en el futuro, ya que la combustión y las emisiones de incendios en África y los patrones y cantidades de transporte de polvo cambian con un clima cambiante y una población humana en aumento".

Este estudio se basa en más de 50 años de investigación innovadora sobre aerosoles en el Caribe y América Latina por el profesor emérito de la Escuela Rosenstiel de la UM, Joe Prospero. Además, representa una colaboración interdisciplinaria en la escuela UM Rosenstiel en la que la profesora Paquita Zuidema, Departamento de Ciencias Atmosféricas, publicó amplias mediciones de la quema de biomasa para corroborar la estacionalidad del transporte de humo, el profesor asociado Ali Pourmand y la profesora asistente Amanda Oehlert, Departamento de Geociencias Marinas.

Las muestras fueron analizadas en el espectrómetro de masas Neptuno por el profesor asistente Kim Popendorf, Departamento de Ciencias del Océano. Ayudaron en la medición del fósforo soluble en aerosoles, y Pat Blackwelder, Director Asistente del Centro de Química del Departamento de Química de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Miami Microscopy, proporcionó su experiencia con microscopía electrónica de barrido para obtener imágenes de las muestras de filtro en una escala de micrómetro.

Referencia

"La quema de biomasa africana es una fuente sustancial de deposición de fósforo en el Amazonas, el océano Atlántico tropical y el océano austral" / "African biomass burning is a substantial source of phosphorus deposition to the Amazon, Tropical Atlantic Ocean, and Southern Ocean"