Los científicos descubren una cinta transportadora de carbono en el Ártico

Solo en esta región, una ruta de transporte previamente desconocida utiliza la bomba biológica de carbono y las corrientes oceánicas para absorber el CO2 atmosférico en la escala de las emisiones anuales totales de Islandia, como informan investigadores del Instituto Alfred Wegener e institutos asociados en la edición actual de la revista. Geociencias de la naturaleza .

En comparación con otros océanos, la productividad biológica del Océano Ártico central es limitada, ya que la luz solar suele ser escasa, ya sea debido a la noche polar o a la capa de hielo marino, y las fuentes de nutrientes disponibles son escasas. En consecuencia, las microalgas (fitoplancton) en las capas superiores del agua tienen acceso a menos energía que sus contrapartes en otras aguas.

Estudios y encuentros

Por ello, la sorpresa fue grande cuando, en la expedición ARCTIC2018 en agosto y septiembre de 2018 a bordo del buque de investigación ruso Akademik Tryoshnikov, se descubrieron grandes cantidades de partículas de carbono —p. ej. , almacenadas en restos vegetales— en la cuenca Nansen de la cuenca central del Ártico.

Los análisis posteriores revelaron un cuerpo de agua con grandes cantidades de partículas de carbono a profundidades de hasta dos kilómetros, compuesto por agua de fondo del Mar de Barents. Este último se produce cuando se forma hielo marino en invierno, luego el agua fría y pesada se hunde y luego fluye desde la plataforma costera poco profunda por el talud continental hasta la profunda cuenca del Ártico.

"Basándonos en nuestras mediciones, calculamos que a través de este transporte de masa de agua, más de 2000 toneladas métricas de carbono fluyen hacia las profundidades marinas del Ártico por día, el equivalente a 8500 toneladas métricas de CO2 atmosférico. Extrapolado a la cantidad anual total revelada incluso 13,6 millones de toneladas métricas de CO2 , que está en la misma escala que las emisiones anuales totales de Islandia", explica el Dr. Andreas Rogge, primer autor del estudio Nature Geoscience y oceanógrafo en el Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz para Polar y Marino Investigación (AWI).

Esta columna de agua rica en carbono se extiende desde la plataforma del mar de Barents y Kara hasta aproximadamente 1.000 kilómetros en la cuenca del Ártico. A la luz de este mecanismo recién descubierto, el mar de Barents, que ya se sabe que es el mar marginal más productivo del Ártico, parecería eliminar de manera efectiva aproximadamente un 30 % más de carbono de la atmósfera de lo que se creía anteriormente. Además, las simulaciones basadas en modelos determinaron que el flujo de salida se manifiesta en pulsos estacionales, ya que en los mares costeros del Ártico, la absorción de CO 2 por parte del fitoplancton solo tiene lugar en verano.

Comprender los procesos de transporte y transformación dentro del ciclo del carbono es esencial para crear presupuestos globales de dióxido de carbono y, por lo tanto, también proyecciones para el calentamiento global. En la superficie del océano, las algas unicelulares absorben CO2 de la atmósfera y se hunden hacia las profundidades del mar cuando envejecen. Una vez que el carbono unido de esta manera alcanza las aguas profundas, permanece allí hasta que las corrientes invertidas devuelven el agua a la superficie del océano, lo que lleva varios miles de años en el Ártico. Y si el carbono se deposita en sedimentos de aguas profundas, incluso puede quedar atrapado allí durante millones de años, ya que solo la actividad volcánica puede liberarlo.

Este proceso, también conocido como bomba biológica de carbono, puede eliminar carbono de la atmósfera durante largos períodos de tiempo y representa un sumidero vital en el ciclo del carbono de nuestro planeta . El proceso también representa una fuente de alimento para la fauna local de aguas profundas como estrellas de mar, esponjas y gusanos. Qué porcentaje del carbono es realmente absorbido por el ecosistema es algo que solo la investigación adicional puede decirnos.

Los mares de la plataforma polar albergan otras regiones en gran parte inexploradas en las que se forma el agua del fondo y fluye hacia las profundidades del mar. Como tal, se puede suponer que la influencia global de este mecanismo como sumidero de carbono es en realidad mucho mayor.

"Sin embargo, debido al calentamiento global en curso, se forma menos hielo y, por lo tanto, menos agua en el fondo. Al mismo tiempo, hay más luz y nutrientes disponibles para el fitoplancton, lo que permite que se una más CO2. En consecuencia, actualmente es imposible predecir cómo este sumidero de carbono se desarrollará, y la identificación de posibles puntos de inflexión requiere con urgencia investigación adicional", dice Andreas Rogge.

Referencia

Carbon dioxide sink in the Arctic Ocean from cross-shelf transport of dense Barents Sea water. Andreas Rogge, Markus Janout, Nadezhda Loginova, Emilia Trudnowska, Cora Hörstmann, Claudia Wekerle, Laurent Oziel, Vibe Schourup-Kristensen, Eugenio Ruiz-Castillo, Kirstin Schulz, Vasily V. Povazhnyy, Morten H. Iversen & Anya M. Waite. Nature Geoscience (2022). https://www.nature.com/articles/s41561-022-01069-z