Océanos

El virus marino que está cambiando la atmósfera

Un nuevo trabajo identifica el papel que juegan los virus que afectan al fitoplancton en la emisión de aerosoles. Las conchas de estos microorganismos, que pasan del océano a la atmósfera, reflejan la luz y condicionan la formación y movimiento de las nubes.

Un afloramiento en el mar de Barents, visto desde el satélite
Un afloramiento en el mar de Barents, visto desde el satélite Jeff Schmaltz - NASA Earth Observatory

De entre todas las especies que pueblan el planeta, puede que los llamados cocolitóforos sean de las más relevantes. La presencia masiva de estas algas unicelulares que habitan en todos los océanos les otorga un papel esencial en la fijación del carbono, con el que construyen sus conchas microscópicas o cocolitos, mientras que la capacidad de esas estructuras de reflejar la luz del sol hace que su papel sea muy relevante en la temperatura del agua. La especie más abundante de estas algas es la llamada Emiliania huxleyi, responsable de algunos de los afloramientos de algas que se hacen visibles desde el espacio, debido a la forma en que la presencia masiva de estas criaturas microscópicas refleja la luz del sol.

Un equipo de investigadores israelíes ha descubierto ahora que los virus que afectan a estos cocolitóforos tienen un papel mucho más relevante de lo esperado a nivel ambiental. En un trabajo presentado en la revista IScience, los autores explican cómo estos virus gigantes atacan al fitoplancton y son los responsables últimos de que los cocolitóforos mueran, se desprendan de las conchas y estas pasen a la atmósfera. “Nuestra intención es entender mejor los efectos que puede tener la ecología marina en las propiedades atmosféricas como la radiación o la formación de nubes”, asegura Miri Trainic, autora principal del estudio. “Esta delgada interfaz entre mar y aire controla los flujos de energía, partículas y gases, de modo que si queremos entender el clima y el cambio climático debemos conocer cómo la actividad biológica microscópica del océano altera su equilibrio”.

Cuando pasan a la atmósfera, las conchas de los cocolitóforos tienen forma de paracaídas
Cuando pasan a la atmósfera, las conchas de los cocolitóforos tienen forma de paracaídas Miri Trainic

Lo que han observado los investigadores es que cuando el virus EhV infecta a E. huxleyi parte de su caparazón se desprende y terminan ascendiendo al aire. Una vez dispersadas en la atmósfera, estos fragmentos de carbonato cálcico pasan a formar parte de un tipo de emisiones conocidas como aerosoles de dispersión marina (SSAs, por sus siglas en inglés). “Los SSAs son partículas emitidas a la atmósfera cuando se forman burbujas en la espuma oceánica”, explica Ilan Koren, coautora del trabajo. “Cubren el 70 por ciento de la atmósfera y pueden servir como núcleos de condensación, para sostener reacciones químicas y, como son reflectivas, contribuir de forma significativa al equilibrio de radiación terrestre (la diferencia entre cuanta energía solar absorbe el planeta y cuanto emite de vuelta al espacio)”.

Otras estructuras analizadas para el estudio mediante microscopía electrónica
Otras estructuras analizadas para el estudio mediante microscopía electrónica Miri Trainic

El hallazgo novedoso y que sorprendió a los investigadores se produjo al analizar el volumen de emisiones de SSA en E. huxleyi y descubrir que tanto el número como el tamaño de las partículas sobrepasan todas las predicciones. Esta cantidad mayor de partículas reflectantes puede tener una efecto acumulativo mucho mayor de lo previsto y afectar sensiblemente a la formación de nubes, entre otros aspectos atmosféricos. “Aunque E. huxleyi es extremadamente abundante, y produce afloramientos de algas que cubren miles de kilómetros, no esperábamos medir un flujo tan grande de SSAs procedentes de ellas en el aire”, asegura Trainic. “ Además, no esperábamos que tuvieran más de una micra y hemos medido hasta 3 y 4 micras. Antes de este trabajo, no sabíamos que partículas tan grandes eran tan abundantes en la distribución de tamaños de la atmósfera marina”.

“No esperábamos que tuvieran más de una micra y hemos medido partículas de hasta 3 y 4 micras”

Patrizia Ziveri, investigadora de la Universidad Autónoma de Barcelona ajena al trabajo pero experta en el estudio del impacto global de estos organismos en el ecosistema marino, cree que se trata de un resultado muy interesante. “Sabíamos por trabajos anteriores que los afloramientos de E. huxleyi podrían alterar la nucleación de las nubes mediante la emisión de moléculas como el dimetil sulfido”, explica a Next. “Lo novedoso es que este equipo ha cuantificado la emisión de las placas de carbonato de calcio que producen los cocolitóforos cuando mueren y que pasan en parte del agua al mar durante los afloramientos”. Dado que estos organismos se encuentran en todos los océanos, su papel es muy relevante para el clima y se sospecha que su producción esta amenazada por la acidificación del mar. “Los últimos metaanálisis muestran que se produce un decrecimiento de la calcificación en general en estos organismos, aunque algunos clones pueden aumentarla, pero es lo raro”.

Imagen de un afloramiento de Emiliania huxleyi en Cornualles,
Imagen de un afloramiento de Emiliania huxleyi en Cornualles, Landsat

Los autores dele studio también recalcan que la forma de estos pequeños caparazones de carbonato cálcico, que recuerda a un paracaídas, hace que su duración el atmósfera sea aún mayor. Y sospechan que esta relación puede estar afectando a otras especies de cocolitóforos y otros virus diferentes del estudiado. Ahora tienen pensado desplazarse hasta Noruega para estudiar algunos de estos enormes afloramientos in situ y seguir conociendo mejor hasta que punto estas interacciones diarias con la superficie del océano están cambiando la dinámica atmosférica.

Referencia: Infection dynamics of a bloom-forming alga and its virus determine airborne coccolith emission from seawater (iScience) 



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