Un nuevo estudio revela cómo las algas de Groenlandia almacenan carbono en las profundidades del océano.

La costa rocosa de Groenlandia. Mathilde Cureau | Unsplash

Un estudio interdisciplinario confirma, por primera vez, las vías oceanográficas que transportan macroalgas flotantes desde las aguas costeras del suroeste de Groenlandia hasta los depósitos de carbono de aguas profundas, desempeñando potencialmente un papel previamente subestimado en el almacenamiento global de carbono.

Las macroalgas, o algas marinas (incluyendo el kelp), son hábitats costeros altamente productivos capaces de absorber cantidades significativas de carbono atmosférico (CO₂). Estudios previos han estimado que, a nivel mundial, entre 4 y 44 teragramos (1 Tg = un millón de toneladas métricas) de carbono derivado de macroalgas pueden alcanzar profundidades de 200 m al año, donde pueden quedar secuestrados durante al menos 100 años.

Sin embargo, la contribución de las macroalgas al almacenamiento de carbono a largo plazo ha sido difícil de cuantificar con certeza debido a cuestiones que incluyen: la amplia gama de propiedades de las macroalgas que deben considerarse, la complejidad de las interacciones con los procesos físicos de transporte oceanográfico y la falta de evidencia científica sobre los viajes y las transformaciones de las macroalgas desprendidas después de dejar las costas rocosas costeras.

Para abordar esta brecha de conocimiento, el equipo de estudio, codirigido por el Instituto Leibniz para la Investigación del Mar Báltico de Warnemünde y el Helmholtz-Zentrum Hereon (Alemania), e integrado por científicos del Laboratorio Marino de Plymouth, la Universidad de Exeter, Portugal, Arabia Saudí y Dinamarca, empleó una combinación de imágenes satelitales, seguimiento de derivas oceánicas, modelado numérico y análisis avanzados de turbulencia para demostrar que extensos mantos de macroalgas pueden desplazarse cientos de kilómetros mar adentro. Con el tiempo, estos mantos pueden hundirse a grandes profundidades, donde su carbono orgánico puede almacenarse a largo plazo.

Los datos de 305 dispositivos de monitoreo oceanográfico, que flotan en la superficie para ayudar a investigar las corrientes oceánicas, y modelos de simulación numérica mostraron que las corrientes oceánicas pueden transportar macroalgas flotantes desde zonas costeras a aguas más profundas en escalas de tiempo ecológicas (con un promedio de 12 a 64 días), a menudo antes de que ocurra un colapso estructural.

Estos hallazgos fueron respaldados por el análisis de más de 1300 imágenes multiespectrales de alta resolución del satélite Sentinel-2, a través de un servicio gestionado por el programa Copernicus de la UE. Estas imágenes revelaron cerca de 8000 manchas flotantes de macroalgas en la plataforma continental de Groenlandia y el adyacente mar de Labrador, lo que confirma la presencia generalizada de macroalgas en alta mar.

[A] Ubicación de los tapetes flotantes de macroalgas, codificados por color según el mes. También se muestran las huellas combinadas de las placas de Sentinel-2 y la isóbata de 1000 m (línea discontinua negra). Índice de algas flotantes [B] y color verdadero [C] Imagen de Sentinel-2 del 19 de agosto de 2020 que muestra el tapete individual más grande de macroalgas flotantes detectado, con un área de 221.900 m². El recuadro en [B] muestra la ubicación del tapete. © PML

Modelos oceánicos tridimensionales altamente detallados, realizados mediante técnicas de simulación de grandes remolinos, revelaron además que la convección oceánica profunda invernal, en la que la vigorosa mezcla vertical es impulsada por el enfriamiento de las aguas superficiales, puede sumergir las macroalgas flotantes a gran profundidad. Bajo la alta presión presente en estas aguas oceánicas más profundas, las estructuras de flotabilidad de las algas colapsan, provocando su hundimiento y el transporte de carbono a las profundidades del océano.

© PML

El suroeste de Groenlandia fue seleccionado como área de estudio de caso por brindar una ubicación ideal para probar los supuestos que sustentan las estimaciones de la exportación de macroalgas desde las zonas costeras hasta las profundidades marinas. La zona presenta abundantes macroalgas en su litoral rocoso, las especies dominantes de algas pardas flotan al desprenderse, y otros estudios han confirmado que el ADN ambiental (eDNA) de sedimentos identificó macroalgas en sedimentos que se extienden desde zonas costeras poco profundas hasta 1460 m de profundidad y 350 km mar adentro. La prevalencia de macroalgas en los sedimentos de Groenlandia y las plataformas, taludes y aguas profundas del Ártico, con predominio de algas pardas, se ha mantenido durante milenios, lo que documenta que la exportación de macroalgas desde Groenlandia contribuye al secuestro de carbono a largo plazo en el Ártico.

Para estudios futuros, el equipo recomienda un estudio interdisciplinario a gran escala para observar los tres procesos principales que resultan en la exportación de macroalgas flotantes desde fuentes costeras a sumideros potenciales en el Mar de Labrador: 1) desprendimiento; 2) exportación mar adentro por corrientes superficiales; 3) exportación vertical.

Para lograrlo, es necesario determinar experimentalmente las observaciones de la longevidad de flotación y las velocidades de ascenso de las especies dominantes de macroalgas flotantes, así como sus velocidades de hundimiento tras el colapso de las estructuras de flotabilidad. Asimismo, es necesario determinar la profundidad a la que se produce el colapso de las estructuras de flotabilidad para desarrollar parametrizaciones fiables para la exportación vertical.