Los científicos descubren que el polvo sahariano es muy eficaz para la vida cuanto más distancia recorre en la atmósfera

El hierro es un micronutriente indispensable para la vida, que permite procesos como la respiración, la fotosíntesis y la síntesis de ADN. La disponibilidad de hierro suele ser un recurso limitado en los océanos actuales, lo que significa que aumentar el flujo de hierro hacia ellos puede aumentar la cantidad de carbono fijado por el fitoplancton, con consecuencias para el clima global.

El hierro del polvo sahariano cambia sus propiedades con la distancia y es más eficaz para la vida

El hierro llega a los océanos y a los ecosistemas terrestres a través de los ríos, el derretimiento de los glaciares, la actividad hidrotermal y, especialmente, el viento. Pero no todas sus formas químicas son "biorreactivas", es decir, están disponibles para que los organismos las absorban de su entorno.

"Aquí demostramos que el hierro ligado al polvo del Sahara que sopla hacia el oeste sobre el Atlántico tiene propiedades que cambian con la distancia recorrida: cuanto mayor es la distancia, más biorreactivo es el hierro", dijo el Dr. Jeremy Owens, profesor asociado de la Universidad Estatal de Florida y coautor de un nuevo estudio en Frontiers in Marine Science.

"Esta relación sugiere que los procesos químicos en la atmósfera convierten el hierro menos biorreactivo en formas más accesibles".

Owens y sus colegas midieron las cantidades de hierro biorreactivo y total en núcleos de perforación del fondo del océano Atlántico, recolectados por el Programa Internacional de Descubrimiento de los Océanos (IODP, por sus siglas en inglés) y sus versiones anteriores. El IODP tiene como objetivo mejorar nuestra comprensión del cambio climático y de las condiciones oceánicas, los procesos geológicos y el origen de la vida.

Los investigadores seleccionaron cuatro núcleos en función de su distancia del llamado Corredor de Polvo Sahara-Sahel, que se extiende desde Mauritania hasta Chad y se sabe que es una fuente importante de hierro ligado al polvo para las zonas de sotavento.

Los dos núcleos más cercanos a este corredor se recogieron aproximadamente a 200 y 500 km al oeste del noroeste de Mauritania, un tercero en el Atlántico medio y el cuarto a unos 500 km al este de Florida. Los autores estudiaron los 60 a 200 metros superiores de estos núcleos, lo que refleja depósitos a lo largo de los últimos 120.000 años, el tiempo transcurrido desde el período interglacial anterior.

Midieron las concentraciones totales de hierro a lo largo de estos núcleos, así como las concentraciones de isótopos de hierro con un espectrómetro de masas de plasma. Estos datos isotópicos coincidían con los del polvo del Sahara.

Luego utilizaron una serie de reacciones químicas para revelar las fracciones de hierro total presentes en los sedimentos en forma de carbonato de hierro, goethita, hematita, magnetita y pirita. El hierro presente en estos minerales, si bien no es biorreactivo, probablemente se formó a partir de formas más biorreactivas a través de procesos geoquímicos en el fondo marino.

"En lugar de centrarnos en el contenido total de hierro, como lo habían hecho estudios anteriores, medimos el hierro que puede disolverse fácilmente en el océano y al que los organismos marinos pueden acceder para sus vías metabólicas", dijo Owens.

"Solo una fracción del hierro total presente en los sedimentos es biodisponible, pero esa fracción podría cambiar durante el transporte del hierro desde su fuente original. Nuestro objetivo era explorar esas relaciones".

Soplando en el viento

Los resultados mostraron que la proporción de hierro biorreactivo era menor en los núcleos más occidentales que en los más orientales. Esto implicaba que una proporción correspondientemente mayor de hierro biorreactivo se había perdido del polvo y presumiblemente había sido utilizada por los organismos en la columna de agua, de modo que nunca había llegado a los sedimentos del fondo.

"Nuestros resultados sugieren que durante el transporte atmosférico a larga distancia , las propiedades minerales del hierro ligado al polvo, que originalmente no era biorreactivo, cambian, volviéndolo más biorreactivo. Este hierro luego es absorbido por el fitoplancton, antes de que pueda llegar al fondo", dijo el Dr. Timothy Lyons, profesor de la Universidad de California en Riverside y autor final del estudio.

"El hierro transportado parece estimular los procesos biológicos de la misma manera que la fertilización con hierro puede afectar la vida en los océanos y los continentes. Este estudio es una prueba de concepto que confirma que el polvo ligado con hierro puede tener un gran impacto en la vida a grandes distancias de su fuente".

Referencia

Bridget Kenlee et al, Long-range transport of dust enhances oceanic iron bioavailability, Frontiers in Marine Science (2024). DOI: 10.3389/fmars.2024.1428621