Alimentación México , Baja California, Lunes, 02 de enero de 2012 a las 14:41

Avances en el conocimiento de los ciclos biogeoquímicos marinos en México

Estudios del Centro de Investigación Científica y Educación Superior de la Ensenada (CICESE)

CICESE/DICYT Las responsabilidades de los investigadores en materia de cambio climático se incrementan por el aumento de retos que devienen por la transformación natural del planeta, y la transformación que genera la especie dominante: nosotros, los seres humanos. El ciclo del carbono es una trama que conecta tierra-océanos-vida-humanos. 

 

Citando a Roger Revelle, quien afirmó: “Los humanos estamos realizando el experimento geofísico más grande de la historia del planeta, en donde en unos cuantos siglos, quemando los combustibles fósiles, estamos regresando a la atmósfera el carbono almacenado en los sedimentos por millones de años”, el Dr. Rubén Lara Lara, investigador del Departamento de Oceanología Biológica del CICESE, retomó y analizó dicha afirmación durante un curso de ciclos biogeoquímicos celebrado en este centro de investigación.

 

¿Por qué y para qué medir flujos? Porque de ello depende la existencia de la vida y de nuestra continuidad en el planeta como las conocemos en la actualidad. Profundizar en el conocimiento de los elementos carbono, nitrógeno, fósforo, sílice, hierro y más redundará en una mejor toma de decisiones para el bienestar humano y de las demás especies en el planeta. También está relacionado con la comprensión del cambio climático global, de los procesos en los ecosistemas, de los servicios ambientales, de la provisión y producción de alimentos, ropas, casas, biocombustibles, medicamentos y más. En suma, es un tema de enorme relevancia que compete, no sólo a los científicos sino a tomadores de decisiones y a la sociedad en general.

 

Varios de los ciclos y procesos biogeoquímicos van más rápido que los avances tecnológicos y científicos para comprenderlos con una visión global, ya que, recordemos, nuestro planeta vibrante es dinámico y siempre será así, con o sin nuestra presencia y participación. El planeta enfrenta un nuevo paradigma con la acción antropogénica acumulada, por años, de los ahora siete mil millones de habitantes, con sus necesidades y consecuente transformación ambiental correspondientes. El Dr. Lara afirma que se requiere un equilibrio entre las necesidades y satisfacciones sociales humanas y la dinámica ecológica del planeta.

 

Paso a paso los ciclos biogeoquímicos marinos

 

Durante el Curso sobre los ciclos biogeoquímicos marinos: impactos de los cambios globales y a escala regional en los ecosistemas de México, que se llevó a cabo en el CICESE del 5 al 9 de diciembre de 2011, con la participación de investigadores y estudiantes del CICESE, UABC, UABCS, UCOL, UMAR, CINVESTAV, UV, CIIDIR y CICIMAR, los científicos expusieron el nivel de conocimiento actual en el mundo y en México en estos temas, enfatizando en la frontera del conocimiento por develar, las oportunidades de nuevas investigaciones y su paso urgente a políticas de carácter público, para la toma de decisiones asertivas en nuestro país.

 

Para comprender paso a paso los ciclos biogeoquímicos y su dinámica, el Dr. Saúl Álvarez Borrego, investigador del Departamento de Ecología Marina del CICESE, se refirió a la circulación oceánica, la física del océano y su circulación termohalina. En oceanografía física, se conoce como circulación termohalina (CTH) o, metafóricamente, cinta transportadora oceánica, a una parte de la circulación oceánica a gran escala que es determinada por los gradientes de densidad globales producto del calor en la superficie y los flujos de agua de mar y dulce.

 

La CTH es muy importante, continuó el investigador, por su significativa participación en el flujo neto de calor y masas de agua renovadas de la profundidad a la superficie, desde las regiones tropicales hacia las polares, y su influencia sobre el clima terrestre. La historia de las corrientes oceánicas comienza con el agua superficial hundiéndose en invierno, para formar la masa profunda de agua del Atlántico Norte, que debido a alta salinidad y baja temperatura se hunde entre dos y tres kilómetros, llenando todas la cuencas de los océanos: Índico, Atlántico, Pacífico, Antártico y Ártico, describió el Dr. Álvarez Borrego.

 

Finalmente, en la parte norte de los océanos Índico y Pacífico se lleva a cabo una gran surgencia oceánica que acarrea esa agua hacia la superficie. En estas zonas hay una gran precipitación pluvial (lluvia), el agua se hace mucho menos salada, fluye superficialmente para terminar en la corriente del Golfo de México como agua caliente y salada, con lo cual se cierra el ciclo, pero reinicia una y otra vez.

 

El agua del Atlántico es muy joven, tiene décadas de existencia, mientras que la del Pacífico nororiente contiene aguas de más de un milenio de antigüedad. Las aguas más profundas de todas las cuencas de los océanos son jóvenes, se renuevan muy rápido, están más aireadas, tienen mayor concentración de oxígeno. A diferencia, las aguas intermedias son pobres en oxígeno, lentas y más viejas, producto de las convergencias antártica y subártica. Este conocimiento lleva a la comprensión de los gradientes de oxígeno en las columnas de agua marina. En el Océano Pacífico hay menos oxígeno que en las aguas enriquecidas del vital gas en el Atlántico.


Sin embargo, las aguas superficiales del Pacífico tienen buenas concentraciones de oxígeno debido al contacto con la atmósfera y la aireación directa. En el Atlántico, por el contrario, a profundidad hay más altos valores de oxígeno que en la superficie y eso se debe a que hay agua caliente superficial, lo cual se observa claramente en el Golfo de México y el Caribe. Conectando este conocimiento con la respiración que nosotros y muchos otros seres vivos realizan, cuando se consume oxígeno y se libera bióxido de carbono (CO2), se observa que el agua más nueva del Atlántico tiene menos CO2, y la del Pacífico posee más concentración de CO2, es decir, mayor efecto acumulado de la respiración.

 

El Dr. Álvarez Borrego compartió que los nutrientes cuentan una historia similar a la del CO2. Por nutrientes marinos se refiere a las concentraciones de nitrato, fosfato y silicato, entre otros, traza importantes para la vida. Para el océano Atlántico hay menores concentraciones de nutrientes que para los océanos Índico y Pacífico. Por tanto, el Atlántico es rico en oxígeno y pobre en dióxido de carbono y nutrientes con relación al Pacífico.

 

Este conocimiento depende de la escala de tiempo. Se habla de ciclos cuando le da la vuelta (repite) y se ubica en décadas, siglos y a pocos milenios. Se habla de procesos en un solo sentido, cuando se ubica en millones, centenas y miles de millones de años.

 

La atmósfera terrestre cuenta la historia del planeta y de la vida

 

Los principales gases que componen la atmósfera son el nitrógeno (79%) y el oxígeno (21%), pero en el origen de nuestro planeta no existían esos gases. Cuando la corteza terrestre se empezó a solidificar, hubo mucha actividad volcánica, que liberó vapor de agua, CO2 y amoniaco a la atmósfera incipiente de la Tierra. Al aparecer los microorganismos autótrofos (productores de su propio alimento) empezaron a liberar oxígeno que actuó sobre el amoniaco y así se empezó a formar nitrógeno inerte N2. En esas incipientes aguas se estaba gestando la mayor riqueza de biodiversidad que albergaría nuestro planeta azul.

 

La historia que nos revelan los ciclos biogeoquímicos es la historia de nuestro planeta y su conexión con la vida, incluida la de los seres humanos. Por ello, su relevante importancia no sólo para la comprensión de los sistemas acuáticos y terrestres, sino para las decisiones que lleven a este planeta a conservar nuestra propia historia en él. Esta historia de los ciclos biogeoquímicos continuará…