Cada día, millones de partículas diminutas —restos de algas muertas, microorganismos y materia orgánica— caen lentamente hacia el fondo del océano en una oscuridad absoluta. Los científicos las llaman «nieve marina», y durante décadas asumieron que los microbios que habitan las profundidades vivían en un entorno casi desprovisto de nutrientes.
Un nuevo estudio de la Universidad de Dinamarca del Sur sugiere que algo ocurre durante ese descenso que nadie había observado antes.
La nieve marina: el ascensor de carbono del océano
La nieve marina no es nieve en sentido literal. Son agregados diminutos de algas muertas, microbios y materia orgánica que descienden lentamente desde la superficie hasta el fondo del océano, actuando como un transporte natural que lleva carbono desde las capas superficiales hasta las profundidades. Su papel en el ciclo del carbono es fundamental.
El descenso ocurre en condiciones extremas: entre dos y seis kilómetros bajo la superficie, la presión hidrostática es enorme. Hasta ahora, los modelos científicos asumían que estas partículas llegaban al fondo prácticamente intactas en cuanto a su contenido disuelto, liberando sus nutrientes principalmente al descomponerse en los sedimentos. Ese supuesto acaba de quedar en entredicho.
La presión como ‘exprimidor’ de nutrientes
El mecanismo que describe el nuevo estudio es directo: a medida que las partículas de nieve marina descienden, la presión hidrostática fuerza la salida de materia orgánica disuelta desde su interior hacia el agua circundante.
«La presión actúa casi como un exprimidor gigante», explica Peter Stief, biólogo y profesor asociado de la Universidad de Dinamarca del Sur. «Exprime compuestos orgánicos disueltos de las partículas, y los microbios pueden usarlos de inmediato.» Los datos respaldan esta imagen con cifras llamativas: las partículas pueden perder hasta el 50 % de su carbono original y entre el 58 % y el 63 % de su nitrógeno durante el descenso. Lo que se libera son principalmente proteínas y carbohidratos, formas de materia orgánica que los microbios de aguas profundas pueden consumir sin procesamiento adicional.
Cómo se recreó el fondo del mar en el laboratorio
Para estudiar este fenómeno, el equipo fabricó nieve marina artificial con diatomeas, un tipo de microalga que forma agregados de manera natural al hundirse en el océano. Las partículas se introdujeron en tanques de presión de diseño especial.
El detalle clave es que esos tanques eran rotativos. Ese movimiento mantenía las partículas en suspensión, simulando con mayor fidelidad el descenso real a través de la columna de agua, en lugar de dejarlas sedimentar en el fondo del recipiente. Los resultados mostraron el mismo patrón de fuga en varias especies distintas de diatomeas, lo que apunta a un mecanismo generalizado. La respuesta microbiana fue igualmente reveladora: en solo dos días, la abundancia bacteriana se multiplicó por 30 y las tasas de respiración aumentaron de forma notable.
Implicaciones para el ciclo del carbono y el clima
Si una parte significativa del carbono se filtra antes de que las partículas lleguen al sedimento, el océano estaría reteniendo menos carbono del que calculan los modelos actuales. No es un matiz menor.
La distinción importa porque no todo el carbono oceánico tiene el mismo destino. El carbono disuelto que queda suspendido en aguas profundas puede permanecer allí durante cientos o miles de años antes de volver gradualmente a la atmósfera, mientras que el que llega a enterrarse en los sedimentos puede quedar atrapado durante millones de años. Gran parte del petróleo y el gas natural que se extrae hoy se formó precisamente a través de ese proceso. «Este proceso afecta a cuánto carbono puede almacenar el océano y durante cuánto tiempo», señala Stief. «Es relevante para entender los procesos climáticos y para mejorar los modelos futuros.»
El próximo paso: buscar huellas moleculares en el Ártico
El laboratorio ha demostrado que el mecanismo existe. Ahora toca buscarlo en el océano real.
El equipo tiene previsto participar en una expedición al océano Ártico a bordo del buque de investigación alemán Polarstern, con el objetivo de detectar las «huellas moleculares» de este proceso tanto en aguas superficiales como profundas. Si esas señales aparecen en el entorno natural, confirmarían que la fuga inducida por presión no es un fenómeno de laboratorio, sino algo que ocurre de forma continua en los océanos del mundo. El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Investigación Danesa y el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea. Una validación ártica podría obligar a revisar en profundidad los modelos del ciclo del carbono oceánico y, con ellos, las proyecciones climáticas.