Cada día, al ponerse el sol, miles de millones de pequeños animales se desplazan desde las profundidades del océano a la superficie para alimentarse. Al comenzar el día siguiente, este zooplancton regresa nadando hacia abajo. Es la migración sincrónica más grande del planeta, responsable de transportar grandes cantidades de carbono desde la superficie del océano a las profundidades.
por el Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas
A pesar del creciente interés en herramientas para capturar el dióxido de carbono atmosférico , este «transporte activo» de carbono por el zooplancton es poco comprendido y no se lo considera adecuadamente en las conversaciones sobre el aprovechamiento de los procesos naturales del océano para el secuestro de carbono .
Un equipo interdisciplinario de ecólogos, modeladores y expertos en contabilidad de carbono está trabajando para cambiar eso.
Dirigido por Karen Stamieszkin, científica investigadora senior del Laboratorio Bigelow, el equipo tuvo como objetivo desarrollar modelos para mejorar las estimaciones del transporte de carbono por el zooplancton.
Esa información puede, a su vez, proporcionar información para herramientas de monitoreo, reporte y verificación de actividades de eliminación de dióxido de carbono marino (mCDR) para maximizar su eficacia y minimizar su impacto.
Estas herramientas de predicción también podrían servir a otros usuarios, como ayudar a la industria naviera con la planificación de rutas para evitar mamíferos marinos que se alimentan de zooplancton o brindar información sobre la migración de peces y la disponibilidad de alimentos para las industrias de mariscos y acuicultura.
El proyecto, llamado Vías de exportación mediadas por el zooplancton para el secuestro de carbono, o Z-Trace, cuenta con colaboradores de la UCLA y del Instituto de Ciencias Oceánicas de Bermudas y el Centro de Emisiones Negativas de Carbono de la Universidad Estatal de Arizona.
Mucha gente simplemente piensa que la migración del zooplancton no es importante para estas estrategias, pero debemos considerarla para comprender plenamente cuánto carbono se transporta realmente a las profundidades marinas —dijo Stamieszkin—. Contar con modelos más precisos nos permitirá identificar las incertidumbres y nos proporcionará la información necesaria para saber con certeza dónde, e incluso si, debemos implementar la mCDR.
El equipo se centra en la fertilización con hierro en los océanos, una estrategia de mCDR que consiste en añadir hierro al agua de mar para estimular el crecimiento del fitoplancton. Estas plantas microscópicas absorben dióxido de carbono y se hunden con él al morir.
Dado el enfoque en el fitoplancton, los modelos de cuánto carbono se puede eliminar a través de la fertilización con hierro han enfatizado el hundimiento pasivo del fitoplancton.
«Cuando se observa la magnitud del carbono del transporte activo por el zooplancton en comparación con la cantidad que se hunde pasivamente, no es tan impresionante», dijo Daniel Clements, un científico postdoctoral que trabaja en el proyecto con Stamieszkin.
Pero estamos aprendiendo que deberíamos preocuparnos menos por la magnitud que por el almacenamiento a largo plazo. Y cuando analizamos la capacidad de almacenamiento del zooplancton y su eficiencia para depositar carbono a mayor profundidad en el agua, la cosa cambia.
Pero cuantificar ese potencial de secuestro a largo plazo es un desafío.
En un artículo publicado en la revista Annual Review of Marine Science , Clements y su equipo identificaron cuatro vías a través de las cuales el zooplancton influye en el ciclo del carbono: respiran, intercambiando oxígeno por dióxido de carbono; excretan carbono disuelto a través de la orina y las heces; absorben carbono en su cuerpo para crecer; y mueren y son descompuestos por la enorme cantidad de microbios de las profundidades oceánicas.
Para modelar el transporte de carbono, sostienen los autores, es necesario estimar con precisión cuánto carbono se libera a través de cada vía y a qué profundidad.
El documento también sirve como modelo para los pasos que el equipo del proyecto planea seguir.
Hasta ahora, los investigadores del Laboratorio Bigelow y del Instituto de Ciencias Oceánicas de Bermudas han estado examinando la relación entre la fisiología del zooplancton y su comportamiento para desarrollar un modelo novedoso y perfeccionado que cuantifique con un detalle sin precedentes cuánto carbono se mueve durante la migración diaria.
Esa información será luego incorporada por investigadores de la UCLA para mejorar la precisión de un modelo biogeoquímico regional del Pacífico subártico noreste, un área prioritaria para la fertilización con hierro.
«La mayoría de los modelos existentes asumen que solo existe un tipo de zooplancton generalista, pero eso no es representativo de lo que está sucediendo», dijo Clements. «Intentamos crear algo nuevo que esté realmente arraigado en la fisiología de estos animales con la menor cantidad de generalizaciones posible».
Mientras tanto, el equipo del Centro de Emisiones Negativas de Carbono está estudiando la viabilidad de utilizar estas herramientas para verificar y cuantificar monetariamente el almacenamiento de carbono.
«La pregunta es si se puede contabilizar el carbono secuestrado mediante la fertilización con hierro lo suficientemente bien como para que sea valioso en un mercado de créditos de carbono», dijo Stamieszkin.
«Incorporar la CNCE a la conversación en este momento y lograr que la ecología y las ciencias sociales interactúen de forma cuantitativa aumenta las posibilidades de que nuestro trabajo sea útil para orientar la mCDR».
Paralelamente a los esfuerzos de investigación, el equipo está participando en eventos de divulgación, incluida la Cumbre anual de Innovación Energética ARPA-E y la Cumbre Bienal Ocean Visions, ambas celebradas en marzo pasado.
Estos eventos brindan a los investigadores la oportunidad de conectar con posibles inversores y financiadores. Y lo que es más importante, son una oportunidad para reunir a todos los involucrados en el ámbito de la mCDR y ponerse de acuerdo sobre las incógnitas que aún persisten antes de que estas estrategias avancen.
«Nuestro objetivo es aplicar conocimientos científicos sólidos en el ámbito de la mCDR», afirmó Stamieszkin. «Debemos priorizar la ciencia para garantizar que estas estrategias demuestren su eficacia sin perjudicar el medio ambiente».
Más información: Daniel J. Clements et al., Transporte activo de carbono por zooplancton migratorio vertical diario: calculado y modelado, pero nunca medido, Revista Anual de Ciencias Marinas (2025). DOI: 10.1146/annurev-marine-121422-015330
