¿Qué pasaría si una de las soluciones al cambio climático fuera aumentar la capacidad de almacenamiento del océano?
Por Sharon Hook, Lev Bodrossy y Sophie Schmidt, CSIRO
Eso es lo que promete una nueva área de la ciencia llamada mejora de la alcalinidad de los océanos (OAE) .
Se trata de una solución inspirada en la naturaleza: el agua de mar absorbe dióxido de carbono (CO2 ) . A lo largo de largos períodos de tiempo, el CO2 se disuelve en el océano y luego se almacena de forma permanente en forma de iones de carbonato.
La transferencia de CO2 de la atmósfera a las profundidades del océano puede llevar siglos, pero la OAE podría acelerar este proceso.
Hay más de una forma de añadir alcalinidad al océano. Se puede hacer mediante electroquímica para separar el agua de mar en componentes ácidos y básicos. Otra forma es añadiendo minerales alcalinos.
Ambos métodos de OAE conducen al mismo resultado. La adición de alcalinidad eleva el pH, lo que provoca un cambio en el sistema de carbonatos del agua de mar. Esto da como resultado una mayor absorción de CO2 de la atmósfera.
La OAE está ganando impulso en países como Estados Unidos, Canadá y, más recientemente, Australia. Podría ayudar a eliminar el exceso de dióxido de carbono de la atmósfera y reequilibrar el ciclo del carbono. También podría contrarrestar la acidificación de los océanos .
Es una solución tentadora, pero ¿no podríamos simplemente plantar más árboles?
Necesitamos nuevas soluciones al carbono
En realidad no. Te explicamos por qué.
Los árboles, los suelos y el océano desempeñan un papel esencial en la mitigación del cambio climático, ya que capturan el dióxido de carbono atmosférico.
Hoy en día, el CO 2 se está acumulando en la atmósfera a un ritmo sin precedentes .
En respuesta, la mayoría de los países, incluida Australia, están buscando reducir y eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero lo más rápidamente posible.
Muchas de las formas de eliminar el dióxido de carbono nos resultan familiares.
Entre ellas se incluyen la plantación de árboles , la gestión de los suelos o la restauración de manglares o bosques de algas . Lamentablemente, no hay suficiente espacio en estos sumideros de carbono para almacenar la cantidad de dióxido de carbono necesaria para limitar el aumento de la temperatura global al objetivo de 2 grados del Acuerdo de París.
También está la cuestión de la permanencia. Los incendios forestales y otras catástrofes pueden liberar el carbono almacenado a la atmósfera.
El consenso internacional es claro: reducir las emisiones ya no es suficiente para limitar el aumento del calentamiento a menos de 2 grados. Ahora necesitamos eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera de forma duradera y almacenarlo durante largos períodos de tiempo.
Esto significa que ahora se necesitan una serie de nuevas soluciones, entre ellas la adición de rocas trituradas y microbios a los suelos , la instalación de grandes máquinas de vacío en la tierra y la OAE.
Debemos implementar estas tecnologías rápidamente y a gran escala para evitar riesgos graves.
¿Cuáles son los riesgos de la OAE?
Como científicos marinos y comunicadores, somos los primeros en defender la salud de nuestros océanos. Eso incluye garantizar que las soluciones climáticas no tengan mayores riesgos que beneficios.
Dado que implica agregar materiales al océano, la OAE no está exenta de complejidades.
Una de las preocupaciones se refiere a los ecosistemas marinos. Con las consecuencias conocidas de la acidificación de los océanos sobre la vida marina, existe la preocupación de que el aumento del pH pueda tener impactos equivalentes en los ecosistemas marinos.
Las diminutas plantas marinas llamadas fitoplancton realizan la fotosíntesis (al igual que las plantas terrestres) y generan oxígeno. Cumplen una función importante a la hora de aportar oxígeno al aire que respiramos.
Por otra parte, el aumento de la alcalinidad (reducción de la acidez) podría beneficiar a los organismos que forman conchas, como las ostras y las vieiras. Pero los cambios sutiles en el pH podrían tener efectos secundarios no deseados.
¿Por qué utilizar la genómica?
Debemos asegurarnos de que la OAE se pueda implementar de manera segura y transparente, y debemos estar seguros de que cualquier enfoque que utilicemos tenga consecuencias ambientales conocidas y tolerables.
Los experimentos sobre el terreno pueden ayudarnos a medir los impactos, incluso aquellos que quizás no hayamos tenido en cuenta originalmente. Esto incluye comprender qué tipos de fitoplancton hay en el océano y qué condiciones existen en él.
Pero tenemos que ir más allá. Necesitamos poder verificar lo que está sucediendo a nivel microscópico. Nuestra investigación genómica, que llevamos realizando décadas, podría desempeñar un papel importante a la hora de cerrar brechas de conocimiento.
La genómica es el estudio del material genético (ADN y ARN) obtenido de muestras. Nos interesan las muestras de fitoplancton y otros microorganismos (conocidos colectivamente como «plancton»), que constituyen la base de la cadena alimentaria oceánica .
¿Por qué utilizar el plancton para el monitoreo de ecosistemas?
El plancton puede ser pequeño, pero desempeña un papel muy importante en la salud del ecosistema. Es sensible a las perturbaciones, pero se recupera rápidamente. Por lo tanto, si medimos una perturbación a este nivel en el ecosistema mediante la genómica, podemos detener rápidamente los experimentos de OAE para evitar cambios más generalizados a nivel de ecosistema.
Dos de estas nuevas tecnologías de monitoreo podrían ayudar a comprender los riesgos y oportunidades de las OAE.
Metacodificación de barras: podemos utilizar genes comunes en el ADN del plancton para crear una etiqueta de identificación. Este método nos indica qué plancton está presente y es abundante en una muestra de agua. Esto significa que si un organismo sensible disminuyera o desapareciera, podríamos saberlo.
Metatranscriptómica: podemos medir todo el ARN presente en una muestra de agua de mar. Esto nos permite saber qué procesos fisiológicos está llevando a cabo el plancton en ese momento.
El uso de estas herramientas nos permitiría saber si los pequeños cambios en el pH provocarían grandes cambios en la capacidad metabólica del plancton. También nos indicarían cuán grandes serían los cambios y en qué escala. Esto nos permitiría predecir si otros animales del ecosistema se verían afectados.
¿Qué significa esto para la futura investigación sobre OAE?
Es importante recordar que la genómica proporciona solo una línea de evidencia para garantizar que los métodos OAE sean seguros y efectivos.
Aún no tenemos todas las respuestas para tomar una decisión sobre la OAE, pero estamos seguros de que la OAE merece una investigación más profunda.
Las simulaciones de modelado a gran escala ya han demostrado que la OAE es eficaz, pero aún tenemos que determinar si es una opción de CDR potencialmente viable para Australia. Si la OAE avanza hacia implementaciones a gran escala, requerirá metodologías sólidas y seguras.
Nuestra investigación, publicada en Frontiers in Climate , ha ayudado a proporcionar una herramienta para evaluar los impactos ambientales de la OAE. La genómica podría proporcionar barreras esenciales para proteger nuestros ecosistemas marinos .
En última instancia, las tecnologías OAE en desarrollo deberán modificarse y ajustarse en respuesta a investigaciones emergentes como la nuestra para garantizar que se desarrollen de manera responsable y segura y brinden un beneficio neto positivo a nuestro planeta.
Más información: Sharon E. Hook et al, Genomics—based approachs may assist in the checking and accelerate responsible deployment of marine carbon oxygen removal, Frontiers in Climate (2024). DOI: 10.3389/fclim.2024.1471313
