Prácticamente toda la vida marina (peces, tortugas, tiburones, ballenas y más) depende de la red alimentaria marina para sobrevivir.
por McKenzie Harris, Universidad Estatal de Florida
La base de este inmenso flujo de energía, sin embargo, descansa sobre los hombros del microscópico pero poderoso fitoplancton.
Sin nutrientes vitales como el fósforo , el crecimiento de estas diminutas plantas oceánicas flotantes es limitado, y los efectos de dicha limitación repercuten en el ecosistema, afectando la abundancia y diversidad de las criaturas marinas. Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Florida y la Universidad de New Hampshire ha publicado un nuevo estudio que analiza cómo una importante fuente de nutrientes , el fósforo orgánico disuelto, se distribuye a través de la superficie oceánica global donde es consumido por el fitoplancton.
El trabajo se publica hoy en Nature Geoscience .
Todos los organismos vivos, incluido el fitoplancton, requieren fósforo para sintetizar ADN, ARN y otros compuestos orgánicos esenciales. Además de servir como base de la red alimentaria marina , el fitoplancton que crece en la superficie del océano también desempeña un papel esencial en la regulación de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico, lo que influye en el clima.
La profesora asociada de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera Angela Knapp y el candidato a doctorado Zhou Liang descubrieron que la disponibilidad de fosfato y hierro son los factores más importantes que influyen en la distribución del fósforo orgánico disuelto en todo el océano. Aunque los investigadores sospecharon la influencia del fosfato en el proceso general, fue inesperado saber que la disponibilidad de hierro también jugó un papel importante.
“Este trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre lo que controla la fertilidad del océano”, dijo Knapp, profesor asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera de FSU.
Los investigadores compilaron un nuevo conjunto de datos oceánicos globales de concentraciones de fósforo orgánico disuelto mediante el análisis de miles de muestras de diferentes regiones oceánicas, incluidas muestras recolectadas durante expediciones que cruzaron cuencas oceánicas. Liang registró nuevas mediciones y revisó la investigación existente hasta que quedó claro el patrón de influencia de la disponibilidad de fosfato y hierro.
“El fósforo orgánico disuelto puede ser una fuente alternativa de nutrientes para apoyar el crecimiento del fitoplancton en la superficie del océano cuando las concentraciones de fosfato son bajas”, dijo Liang, el autor principal. “El hierro también es escaso en la superficie del océano, y mientras investigaba el vínculo entre el fosfato y el fósforo orgánico disuelto, noté que ciertas enzimas liberadas por el fitoplancton necesitan hierro para funcionar correctamente. Comprender qué controla el consumo de fósforo orgánico disuelto por parte del fitoplancton puede ayudarnos mejor. comprender el impacto del nutriente en las tasas de fijación de nitrógeno marino, las tasas de fotosíntesis y el secuestro de dióxido de carbono por parte del fitoplancton “.
El descubrimiento de la influencia del hierro en las concentraciones es relevante para una amplia gama de biogeoquímicos, y este trabajo también propone una serie de expectativas para el fósforo orgánico disuelto que pueden probarse experimentalmente.
“Los modeladores científicos pueden usar estas hipótesis para restringir mejor los presupuestos de nutrientes y las tasas de fotosíntesis, y los experimentadores pueden diseñar nuevos trabajos de cultivo para probarlos”, dijo Liang. “Los científicos que navegan por el océano entienden las brechas de muestras y dónde se necesitan más datos; estos enlaces son de naturaleza interdisciplinaria y fomentarán más colaboraciones entre científicos como investigadores de metales traza, investigadores de nutrientes, oceanógrafos biológicos y modeladores”.
Robert Letscher, profesor asistente de Ciencias de la Tierra en el Laboratorio de Análisis de Procesos Oceánicos de la UNH y la Facultad de Ingeniería y Ciencias Físicas de la UNH en la Universidad de New Hampshire, contribuyó a este estudio.
Más información: Zhou Liang et al, Concentraciones de fósforo orgánico disuelto en la superficie del océano controladas por estrés de fosfato y hierro,
Nature Geoscience (2022). DOI: 10.1038/s41561-022-00988-1
