Su bajo volumen no es indicativo de benignidad. Aunque representa menos del 1% del aire, el dióxido de carbono tiene al mundo de cabeza por su capacidad para absorber y reemitir la radiación proveniente de la superficie terrestre. Este proceso cíclico, conocido como efecto invernadero, se ha intensificado debido al aumento de sus concentraciones atmosféricas en 40% desde la época preindustrial, por allá en 1750.
¿Qué sucedería si dicho gas atmosférico pudiera ser removido por tiempo prolongado en un lugar seguro donde no causara tantos problemas climáticos? Resulta que no solo es posible sino que se ha estudiado durante décadas pero de manera parcial, en vista de las limitaciones tecnológicas, presupuestarias y logísticas; ese lugar seguro es el océano.
Científicos venezolanos y británicos se proponen mejorar ese conocimiento "con la aplicación de nuevas técnicas para realizar observaciones oceánicas de alta resolución espacial y temporal", explicó el químico del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (Ivic), Rafael Rasse.
Para ello, se utilizarán equipos autónomos para efectuar mediciones continuas, cada cinco días, de las propiedades ópticas y fisicoquímicas en los primeros mil metros de profundidad, a fin de calcular los flujos de carbono orgánico particulado durante dos años.
Secuestrar dióxido de carbono en el fondo marino es equivalente a reducir los efectos del calentamiento global, fenómeno que se ha acelerado debido al aumento de las emisiones de ese gas contaminante (en especial por la quema de combustibles fósiles) por parte de la humanidad.
La razón de ese planteamiento radica en que los océanos absorben el 30% del dióxido de carbono de origen antrópico (humano), por lo que tienen un rol estratégico en la mitigación del cambio climático. Sin embargo, su eficiencia dependerá del tiempo de permanencia del dióxido de carbono en el océano, el cual aumenta con la profundidad. "Mientras más profundo esté, mayor será su estancia en el fondo acuático, disminuyendo así su efecto directo sobre el incremento de la temperatura atmosférica global", dijo el especialista del Laboratorio de Biogeoquímica del Ivic.
Rasse señaló que una de las formas más eficientes que emplea el océano para trasladar ese dióxido de carbono a aguas más subterráneas, es "enterrando" partículas de carbono orgánico inicialmente fotosintetizadas en la superficie; de allí la relevancia de estudiar los flujos oceánicos de carbono orgánico particulado.
Cadena que de vida
De acuerdo con Rasse, el dióxido de carbono puede ser removido a través de la fotosíntesis, bien sea en ecosistemas terrestres o columna oceánica. En este último caso, el fitoplancton (diminutos organismos vegetales marinos) se encarga de consumir dióxido de carbono, liberar oxígeno y producir el material orgánico particulado en la superficie marina.
La mayoría de ese material orgánico particulado es convertido nuevamente en dióxido de carbono durante su inmersión (proceso denominado mineralización) y eventualmente devuelto a la atmósfera.
Solamente el 1% llega a los sedimentos marinos a través de una compleja variedad de procesos biológicos, denominados bomba biológica de carbono, que empieza con la fotosíntesis del material orgánico particulado a través del fitoplancton en la superficie, y finaliza con la muerte y hundimiento del mismo.
Por otra parte, el zooplancton -microorganismos animales marinos- puede alimentarse del fitoplancton y migrar hacia el límite superior de las zonas mínimas de oxígeno. El zooplancton también puede ser comido por los peces pequeños, quienes a su vez son la dieta de los peces más grandes.
"Todos estos pueden producir partículas fecales, importante componente de la bomba biológica de carbono, que contribuyen con el suministro de material orgánico particulado hacia el fondo del océano", aseguró.
Recientemente, Rasse recibió el aval financiero de The Royal Society del Reino Unido para comprender la función de las zonas mínimas de oxígeno en la regulación del clima planetario. A partir de marzo y durante dos años, desempeñará su labor en el Laboratorio Marino Plymouth de Inglaterra, en colaboración con el experto italiano, Giorgio Dall'Olmo.
Las zonas mínimas de oxígeno son otra variable a considerar en el control de la eficiencia de la bomba biológica de carbono. Ubicadas en aguas subprofundas (100 a 700 metros) -por ejemplo en el mar de Arabia, mar Negro y fosa de Cariaco- estas regiones pudieran estar mejorando a la bomba biológica de carbono y, por consiguiente, favoreciendo la tarea de los océanos en reducir el calentamiento del planeta. Sin embargo, el químico del Ivic aclaró que actualmente no existe un consenso sobre la veracidad de esta última observación.
Navegando incertidumbres
De acuerdo con el posdoctorante del Centro de Ciencias Atmosféricas y Biogeoquímica del IVIC, Rafael Rasse, "es importante entender el papel que estas zonas mínimas de oxígeno cumplen sobre la bomba biológica de carbono, porque ellas abarcan el 24% de la superficie oceánica y se están expandiendo".
La investigación arrancará con una expedición oceanográfica que cubre un transepto del Atlántico, desde el Reino Unido hasta las Islas Malvinas. En este trayecto se medirán las propiedades ópticas inherentes y se recolectarán muestras de partículas suspendidas en el agua, para analizar el carbono orgánico particulado en los primeros 500 metros de profundidad.
"Seguidamente -indicó Rasse- se establecerán las correlaciones empíricas entre las propiedades ópticas inherentes y la concentración de carbono orgánico particulado. Los algoritmos resultantes de esa correlación, así como las propiedades ópticas medidas con los equipos autónomos instalados en diferentes zonas mínimas de oxígeno, servirán para estimar cuánto dióxido de carbono es realmente secuestrado en el fondo marino a través de la bomba biológica de carbono".
Además de optimizar la data sobre los flujos de carbono hacia el abismo marino, el proyecto "permitiría mejorar las estimaciones globales de la relación atmósfera-océano-cambio climático y esclarecer un poco más la función de estos cuerpos de agua salada en la mitigación del clima del planeta", dijo.
Adicionalmente, los resultados obtenidos con el estudio podrían apoyar las predicciones de las retroalimentaciones entre la futura expansión de las zonas de mínimo oxígeno -prevista para el final de este siglo-, el ciclo del carbono oceánico y el clima de la Tierra. El papel del ser humano en esta historia aun está por verse.
Desde el año 2010, Rafael Rasse ha participado en diversos estudios oceanográficos con el apoyo de la Asociación Mundial para la Observación de los Océanos; primero con el Instituto para las Ciencias Oceánicas de Bermuda y luego en el programa del Transepto Atlántico Meridional, cooridnado por el Reino Unido.
Su tesis doctoral consistió en evaluar el ingreso de nutrientes y material particulado (tanto atmosférico como fluvial) a la fosa de Cariaco, localizada en el mar Caribe, dentro de la plataforma continental del norte de Venezuela, reconocida en el ámbito internacional como una zona mínima de oxígeno.
