Madrid. Un estudio con cocolitóforos, tipo de plancton común, obliga a los científicos a reconsiderar los procesos que impulsan el ciclo del carbono en el océano.

Se demostró que pueden sobrevivir en condiciones de poca luz utilizando formas orgánicas de carbono. Se trata de la primera prueba natural de la osmotrofia de los cocolitóforos, que desempeñan un papel esencial en el ciclo del carbono entre el océano y la atmósfera.

Los resultados de esta investigación del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas se publicaron en la revista Science Advances.

La capacidad de extraer carbono a partir de la absorción directa de carbono orgánico disuelto se conoce como osmotrofia.

Aunque los científicos ya habían observado ese comportamiento de los cocolitóforos en cultivos de laboratorio, ésta es la primera prueba de este fenómeno en la naturaleza.

El equipo, dirigido por William Balch, realizó sus experimentos en poblaciones de cocolitóforos del noroeste del océano Atlántico.

Midió la velocidad a la que el fitoplancton se alimentaba de tres compuestos orgánicos diferentes, cada uno etiquetado con marcadores químicos para su seguimiento.

Los compuestos disueltos fueron utilizados por los cocolitóforos como fuente de carbono tanto para los tejidos orgánicos que componen sus células como para las placas minerales inorgánicas, llamadas cocolitos, que segregan a su alrededor.

La absorción de los compuestos orgánicos fue lenta en comparación con la velocidad a la que el fitoplancton puede absorber carbono mediante la fotosíntesis, pero no fue insignificante.

“Los cocolitóforos no están ganando ninguna ‘carrera de crecimiento’ al absorber estos materiales orgánicos disueltos –señaló Balch–. Sólo están procurándose la vida, pero aún pueden crecer, aunque lentamente”.

Las plantas, como los cocolitóforos, suelen adquirir el carbono necesario para su crecimiento a partir de formas inorgánicas de carbono extraídas de la atmósfera, como el dióxido de carbono y el bicarbonato, mediante la fotosíntesis.

Cuando los cocolitóforos mueren, se hunden y se llevan todo ese carbono al fondo del océano, donde puede ser remineralizado o enterrado, secuestrándolo durante millones de años. Este proceso se denomina bomba biológica de carbono.

Como parte de un proceso paralelo denominado bomba de alcalinidad, los cocolitóforos también convierten las moléculas de bicarbonato del agua superficial en carbonato cálcico –esencialmente piedra caliza– que forma sus cocolitos protectores. Una vez más, cuando mueren y se hunden, todo ese denso carbono inorgánico se deposita en el fondo marino. Parte de él se disuelve de nuevo en bicarbonato, “bombeando” así la alcalinidad de la superficie a las profundidades.

Bombas biológicas

Pero las nuevas pruebas sugieren que los cocolitóforos no sólo utilizan estas formas inorgánicas de carbono cerca de la superficie. También absorben carbono orgánico disuelto, la mayor reserva de éste en el mar, y fijan parte de él en sus cocolitos, que finalmente se hunden en las profundidades oceánicas.

Esto sugiere que la absorción de estos compuestos orgánicos flotantes es otro paso en las bombas biológicas y de alcalinidad que impulsan el transporte de carbono desde la superficie del océano hasta las profundidades.

“Hay una gran fuente de carbono orgánico disuelto en el océano que siempre habíamos supuesto que no estaba relacionada con el ciclo del carbonato en el mar –añadióBalch–. Ahora decimos que alguna fracción del carbono que va a las profundidades procede de esa enorme reserva de carbono orgánico disuelto.”

Se trata del tercer y último artículo publicado de un proyecto de tres años financiado por la Fundación Nacional de Ciencia.

El esfuerzo global se inspiró en una tesis de hace décadas de William Blankley, estudiante de posgrado en el Instituto Oceanográfico Scripps, en San Diego, California, alma mater de Balch.

En los años 60, Blankley logró cultivar cocolitóforos en la oscuridad durante 60 días alimentándolos con glicerol, uno de los compuestos orgánicos utilizados en el presente estudio. Murió antes de que su investigación pudiera publicarse.

Según Balch, el hecho de que los hallazgos de Blankley pudieran reproducirse todos estos años después con nueva tecnología es un mérito de la calidad de los primeros trabajos. El verdadero reto del estudio más reciente, sin embargo, fue llevarlo a cabo fuera de un entorno de laboratorio controlado.