Un ensayo con plantas de la bahía de Cádiz encontró que un aumento de 4 °C disminuyó alrededor de 28% la fracción de carbono orgánico disuelto resistente a la degradación
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Eduardo Schmitz
El aumento de la temperatura del mar puede debilitar la capacidad de las praderas marinas y las macroalgas para conservar carbono durante periodos prolongados, según un estudio realizado por investigadores de España y Alemania. El trabajo evaluó comunidades vegetales de la bahía de Cádiz mediante experimentos desarrollados en las instalaciones del Centro Leibniz de Investigación Marina Tropical, en Bremen.
Los resultados muestran que el calentamiento modifica la composición del carbono orgánico disuelto liberado por las plantas submarinas. Al elevar la temperatura experimental de 24 a 28 °C, la fracción resistente a la degradación microbiana disminuyó aproximadamente 28%, mientras aumentó proporcionalmente el carbono que puede ser utilizado y reciclado con mayor rapidez por los microorganismos.
El carbono azul también permanece disuelto en el agua
Las praderas marinas capturan dióxido de carbono mediante la fotosíntesis y lo incorporan a hojas, raíces y rizomas. Una parte de esa materia queda enterrada en los sedimentos durante siglos o milenios, proceso que ha concentrado gran parte de la atención científica sobre el denominado carbono azul.
Otra fracción es liberada al agua como carbono orgánico disuelto. Algunos de estos compuestos son aprovechados rápidamente por bacterias y otros microorganismos, pero otros resisten la degradación y pueden permanecer fuera del ciclo rápido del carbono durante periodos mucho más extensos.
El nuevo trabajo indica que esta vía disuelta tiene una relevancia comparable, en orden de magnitud, al enterramiento de carbono en los sedimentos de las comunidades estudiadas. Si el calentamiento reduce la proporción persistente, las estimaciones centradas únicamente en el fondo marino podrían ofrecer una imagen incompleta de la capacidad de almacenamiento del ecosistema.
La función climática de estas plantas se suma a su importancia como refugio, zona de alimentación y área de reproducción para numerosas especies. La protección de ecosistemas costeros vinculados con la pesca artesanal tiene, por tanto, implicaciones tanto ambientales como productivas.
Un experimento con 27 ecosistemas marinos controlados
El equipo utilizó 27 mesocosmos, grandes depósitos de agua marina en los que es posible controlar la temperatura y otras condiciones ambientales. Durante 40 días se ensayaron tres niveles térmicos comprendidos entre 24 y 28 °C.
El estudio incluyó tres especies nativas de la bahía de Cádiz: las fanerógamas marinas Cymodocea nodosa y Zostera noltei, junto con la macroalga Caulerpa prolifera. También se evaluó Halophila stipulacea, una planta marina originaria del océano Índico que se ha extendido por el Mediterráneo y otras regiones.
Los investigadores midieron la producción de oxígeno, el intercambio de carbono y la composición química de las sustancias liberadas. Posteriormente observaron durante 60 días la velocidad con la que las comunidades microbianas degradaban los diferentes compuestos orgánicos.
La investigación fue encabezada por Alba Yamuza-Magdaleno, de la Universidad de Cádiz, con participación de Pedro Beca-Carretero y Hauke Reuter, vinculados al Centro Leibniz de Investigación Marina Tropical. El trabajo también reunió especialistas de otras instituciones científicas españolas y alemanas.
El calor acelera el regreso del carbono al ciclo activo
Los resultados señalan que la temperatura fue el factor dominante en la transformación del carbono orgánico disuelto. Con aguas más cálidas disminuyó la proporción de compuestos resistentes y aumentó la presencia relativa de sustancias más fácilmente degradables.
Después de 60 días, una parte considerable del carbono lábil ya había sido procesada por microorganismos. Este reciclaje más rápido permite que el carbono regrese antes al funcionamiento metabólico del ecosistema y reduce la fracción que permanece almacenada durante largos periodos.
El artículo científico estima que cada aumento de 1 °C dentro del intervalo estudiado estuvo asociado con una reducción de entre 3,5% y 9% en la liberación de carbono orgánico disuelto resistente. La respuesta no debe extrapolarse automáticamente a todos los mares, especies o estaciones, pero identifica un mecanismo que podría debilitar los sumideros costeros bajo condiciones más cálidas.
Los efectos térmicos sobre la fotosíntesis y el metabolismo vegetal también se investigan en ambientes terrestres. Estudios sobre cómo el calor modifica la fotosíntesis de las plantas muestran que la temperatura puede cambiar la relación entre captura de CO₂, respiración y pérdida de agua.
La especie invasora tuvo una influencia menor de la esperada
Los científicos analizaron si la presencia de Halophila stipulacea alteraba el metabolismo del carbono en las comunidades experimentales. La especie invasora no produjo cambios sustanciales en el balance general ni en la liberación de carbono orgánico disuelto durante el ensayo.
El hallazgo no significa que esta planta carezca de efectos ecológicos. Las especies invasoras pueden modificar hábitats, competir con plantas autóctonas y responder de manera diferente a las olas de calor. En este experimento concreto, sin embargo, la temperatura explicó mejor los cambios observados en la composición del carbono.
El resultado aporta información útil para la planificación de la acuicultura vegetal. La expansión de las explotaciones debe evitar daños a hábitats naturales, ya que existen evidencias de que determinadas granjas de algas pueden afectar las praderas marinas cuando compiten por luz, espacio y nutrientes.
Consecuencias para pesca, acuicultura y comunidades costeras
Las praderas marinas favorecen la producción pesquera al proporcionar refugio a juveniles, invertebrados y organismos que forman parte de las redes alimentarias costeras. También estabilizan sedimentos, amortiguan la erosión y contribuyen a mantener la calidad del agua.
Una disminución de su capacidad para retener carbono no implica necesariamente la pérdida inmediata de estos servicios. Sin embargo, el calentamiento se suma a presiones como contaminación, eutrofización, dragado, fondeo, construcción litoral y prácticas productivas mal ubicadas.
Para pescadores artesanales y explotaciones acuícolas, la degradación de estas comunidades puede traducirse en menor disponibilidad de hábitats esenciales y mayor vulnerabilidad de la costa. La sobreexplotación también afecta la capacidad de recuperación del conjunto, como muestran los análisis sobre poblaciones pesqueras sometidas a una presión excesiva.
La conservación de praderas, bosques de algas y marismas debe considerar tanto el carbono almacenado en los sedimentos como los compuestos disueltos en el agua. Esta perspectiva amplía los criterios con los que se evalúan proyectos de restauración y compensación climática.
Los modelos climáticos podrían sobreestimar el almacenamiento futuro
Los autores advierten que algunos modelos asumen que una proporción elevada del carbono capturado por los ecosistemas costeros permanece almacenada. Si el calentamiento facilita su degradación y retorno al ciclo activo, la contribución futura de estos sumideros podría ser menor de lo previsto.
El estudio no concluye que las praderas marinas hayan dejado de ser depósitos importantes de carbono. Por el contrario, identifica una razón adicional para protegerlas: conservar ecosistemas saludables puede sostener múltiples rutas de almacenamiento frente a un océano sometido a temperaturas crecientes.
Los experimentos se realizaron bajo condiciones controladas y representan de forma simplificada la dinámica de una costa natural. No incorporaron completamente corrientes intensas, tormentas, aportes terrestres de nutrientes ni cambios prolongados en la composición de especies.
El equipo considera necesarias observaciones de largo plazo en ambientes costeros reales. Esos registros permitirán establecer si la reducción detectada en los mesocosmos ocurre con la misma intensidad en el campo y mejorar la incorporación del carbono orgánico disuelto a los inventarios climáticos.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Communications Earth & Environment
