Escoltar

La clau de la persistència del carboni orgànic dissolt al fons de l'oceà

La descoberta, que s’ha publicat a la revista Science, està basada en experiments realitzats durant l’expedició Malaspina pels investigadors de l’IMEDEA (CSIC-UIB) 

Els investigadors de l’expedició Malaspina han avançat en el coneixement dels mecanismes que regulen la persistència del carboni orgànic dissolt durant centenars o milers d’anys al fons de l’oceà. La major part d’aquest material es troba per sota dels 1.000 metres de profunditat, però no és degradat pels bacteris. Fins ara es pensava que estava format per composts químics no degradables, però aquest estudi indica que en realitat el componen concentracions molt baixes de milers de composts fàcilment degradables. La troballa, publicada en el darrer número de la revista Science, aporta noves claus per seguir aprofundint en el coneixement de la regulació del cicle del carboni i del clima global. 

L'oceà conté una enorme quantitat de carboni en forma de matèria orgànica dissolta. El volum, uns 700 bilions de quilograms, és comparable a tot el diòxid de carboni acumulat en l'atmosfera o més de 200 vegades superior a la suma de tot el carboni contingut en els organismes marins. 

«S'estima que entre el 30 i el 50 per cent de la producció de matèria orgànica de l'oceà, que, al seu torn, suposa la meitat de la producció de matèria orgànica global, s'allibera en forma de carboni orgànic dissolt en l'oceà. Conèixer els mecanismes que possibiliten que aquest material orgànic dissolt sigui persistent en el fons de l'oceà és crucial per entendre la regulació del cicle del carboni i del clima global», explica l'investigador de l'expedició Malaspina Jesús María Arrieta, de l’Institut Mediterrani d’Estudis Avançats (IMEDEA, CSIC-UIB).

La circumnavegació realitzada pel vaixell Hespérides en el marc del projecte Malaspina va suposar una oportunitat única per obtenir mostres dels oceans Atlàntic i Pacífic. Per a aquest estudi, els científics han emprat mostres de material orgànic dissolt de l'oceà profund obtingudes a diferents profunditats entre els 1.000 i els 4.000 metres.
Fins ara es pensava que aquest material orgànic dissolt en l'oceà profund resistia la degradació microbiana perquè està format per estructures químiques recalcitrants o molt resistents. Segons aquest nou treball, si els bacteris no poden destruir les milers de molècules diferents que formen el carboni és perquè aquestes es troben en una concentració molt baixa. La despesa energètica que suposa per als bacteris utilitzar cadascuna d'aquestes molècules no pot ser compensada per la baixa concentració disponible, la qual cosa impedeix la seva degradació. 

«En oferir material orgànic concentrat de l'aigua profunda als bacteris hem observat una estimulació del creixement en les concentracions més altes, és a dir, aquest material orgànic de les profunditats, que fins ara es considerava poc o gens degradable, és en realitat fàcilment degradable per als microorganismes de l'oceà profund. L'explicació és que aquesta gran quantitat de carboni orgànic és una mescla de les sobres de materials fàcilment degradables, però la seva utilització està limitada per les baixes concentracions de cada compost que hi ha», precisa el científic. 

Mecanismes que regulen el clima 

D'acord amb estudis anteriors, un augment en la concentració de carboni orgànic dissolt en l'oceà profund en el passat podria haver suposat una retirada de CO2 de l'atmosfera i un refredament del planeta. «Recentment s'ha proposat que es podria intentar fomentar la producció microbiana de composts naturals recalcitrants per segrestar diòxid de carboni de l'atmosfera i emmagatzemar-lo en l'oceà. El nostre treball indica que el potencial d'aquesta proposta seria molt limitat», assenyala Arrieta.

L'expedició Malaspina és un projecte Consolider-Ingenio 2010 gestionat pel CSIC i finançat pel Ministeri d'Economia i Competitivitat. Malaspina comprèn prop de 50 grups de recerca, incloent 27 grups de recerca espanyols, del CSIC, l'Institut Espanyol d'Oceanografia, 16 universitats espanyoles, un museu, la fundació de recerca AZTI-Tecnalia i l'Armada Espanyola. El finançament total, en el qual també han col·laborat el CSIC, l'IEO, la Fundació BBVA, AZTI-Tecnalia, i diverses universitats espanyoles i organismes públics de recerca, es de 6 milions d'euros aproximadament.

Referència bibliogràfica
:

Jesús M. Arrieta, Eva Mayol, Roberta L. Hansman, Gerhard J. Herndl, Thorsten Dittmar i Carlos M. Duarte. «Dilution limits dissolved organic carbon utilization in the deep ocean». Science, 19 de març de 2015. DOI: 10.1126/science.1258955 

 

Font: IMEDEA (CSIC-UIB)

Notícies relacionades

Data de publicació: 23/03/2015