Hace unos años, la fertlización océanica con hierro como forma de lucha contra el cambio climático, fue un auténtico
boom.
En el último año, el tema ha estado un poco parado, pero ¿qué ha sido
de esta fertilización? ¿Se sigue trabajando con la idea o se ha
abandonado? ¿Funcionó o fue un fracaso?
Uno
de los mecanismos para mantener constantes las concentraciones
atmosféricas de dióxido de carbono (CO2), el principal gas implicado en
el cambio climático, ha sido la fijación de CO2 y su secuestro, en
sumideros naturales como bosques, turberas u océanos. Éstos, actúan en
la regulación global del clima y en la regulación atmosférica de CO2, al
ser el principal sumidero de carbono, absorbiendo cerca del 50% del
carbono emitido. ¿Cómo?
1) Debido a la
elevada solubilidad del CO2 con el agua,
hay un intercambio atmósfera-océano y en las épocas de “enfriamiento
atmosférico” hay una retirada del CO2 por acción de las corrientes
termohalinas,
2) la
precipitación del CO2 disuelto como bicarbonato (HCO3-), en carbonato de calcio (CaCO3) realizado por corales y otros invertebrados y
3) Bomba biológica,
realizada por la actividad fotosintética de las algas microscópicas que
constituyen el fitoplancton marino, a pesar de que apenas representan
el 1% de la biomasa fotosintética, son los responsables de
aproximadamente el 50% de la fijación de Carbono oceánico (
Falkowski, 2000).
Sin
embargo, el océano es incapaz de absorber el exceso de CO2, por lo que
los procesos que acabamos de ver, en la actualidad ven mermada su
capacidad, entre otras cosas, por procesos de acidificación oceánica o
por la reducción del fitoplancton oceánico (
Boyce et al., 2010;
Cao & Caldeira, 2010).
En este artículo vamos a intentar dar una aproximación de lo que se ha
estado realizando para mejorar la fijación de CO2 por el mecanismo de la
bomba biológica, mediante la fertilización oceánica con Hierro (Fe),
nutriente limitante del fitoplancton. (
Denman, 2008;
Huesemann, 2008).
Desarrollo
Anteriormente
a los años 80, había una aproximación de cómo afectaban las diferentes
concentraciones de metales y nutrientes a la cantidad de fitoplancton y
es a partir de estos años, cuando se plantea la existencia de zonas
oceánicas con alta concentración de macronutrientes (Nitrato, Fosfato y
Ácido silícico) pero baja de clorofila, conocidas como
Regiones HNLC (
High-Nutrient, low-chlorophyll).
Con
una ocupación cercana del 20% de la superficie oceánica, comprenden el
Pacífico ecuatorial y el Antártico y están caracterizadas por tener
afloramientos de nutrientes por la circulación oceánica, pero alejadas
de los desiertos, con lo que apenas llegan partículas en suspensión,
como las partículas de Fe. Por ejemplo, la cianobacteria
Trichodesmium
es abundante en el Mar Arábigo, por la existencia de vientos
procedentes de la Península Arábiga, cargados de arena y partículas en
suspensión como el Fe. Las bajas concentraciones de clorofila, se deben a
la reducción de micronutrientes como el Fe, necesario para la
asimilación de CO2 en la fotosíntesis, actuando como nutriente limitante
(
Martin & Fitzwater 1988;
Brand, 1991).
En 1993 se inician los primeros estudios para comprobarlo
in situ,
con la expedición IronEx I, que añadió de forma experimental en una
zona de 100 km2, casi 400 kg de Fe. Se observó cómo la concentración de
clorofila aumentaba 3 veces, aunque al poco tiempo decaía. En 1995 con
la IronEx II, se fertilizó un área de 1.200 km al SO de las Galápagos
con 450 kg. de Fe y se ve la existencia de un
bloom de diatomeas, aumentando 27 veces la concentración de clorofila (
Hanson et al. 2000).
Resultados
similares también se vuelven a observar con más expediciones
(1998-2002) con la Voyage 2, Soiree, EisenEx, SEEDS o SOFeX (
Markels & Barber, 2001;
Buesseler et al. 2004;
Boyd & Bowman, 2008),
observándose incrementos en las concentraciones de clorofila, aunque no se mantenían, por la falta de nutrientes constantes (
Trick et al., 2010), lo que provoca el
inicio de una controversia en el mundo científico sobre los posibles efectos que podría tener tanto en el medio acuático (
Johnson & Karl, 2002).
- Efecto de la fertilización oceánica y caída de las poblaciones de diatomeas - Fuente SOEST (University of Hawai'i)
El
espaldarazo definitivo a la necesidad de fertilizar el océano para
aumentar el fitoplancton y por tanto inducir una mayor retirada de CO2
atmosférico, llegó cuando se comprobó que los océanos tenían falta de Fe
y por tanto la fotosíntesis era menos efectiva (
Behrenfeld et al., 2006).
Tras 12 años y 58.000 km. muestreando fitoplancton, observaron que en
el Pacífico, había una falta de Fe, por lo que no podía hacer de forma
correcta la fotosíntesis, dejando de fijar entre el 2 y 4% del CO2
atmosférico al año.
En 2007, la expedición EIFEX, comprobó que el
fitoplancton se hundía a los 35 días, después de esparcir 3 Tm. de Fe.
Con estos resultados, comenzaron a aparecer otros proyectos públicos y
privados (Planktos, Climos, GreenSea Ventures o LOHAFEX) (
Kintisch, 2007).
El más polémico, ha sido el
LOHAFEX,
un proyecto indio-alemán, que consistió en verter 20 Tm. de Sulfato de
Hierro (FeSO4), en 300 km2 del Océano Antártico, a pesar de las
protestas de Argentina.
La
intención era comprobar los efectos de la fertilización y el aumento
del fitoplancton, así como en la cadena trófica, especialmente el krill y
en caso de salir bien, la idea de los investigadores sería que
fertilizando los 50 millones de km2 del Océano Antártico, la biomasa
equivalente a 20 grC • m-2, se hundiría a 1.000 m. de profundidad y
retirarían de la Atmósfera sobre 1 Gt de Carbono anualmente (
González, 2009).
La
idea inicial era que las partículas muertas de fitoplancton fueran
hacia el fondo y aunque a los 14-15 días se observó un aumento de la
concentración de fitoplancton, aquellas aguas eran escasas en ácido
silícico, necesario para el frústulo de las diatomeas,
por lo que no funcionó, al favorecer el crecimiento de copépodos y a su vez de anfípodos (
Brahic, 2009). De esta forma,
la absorción de CO2 fue menor de la prevista,
ya que todo el fitoplancton no se hundió en el fondo, con lo que la
hipótesis inicial de que el fitoplancton una vez muerto se hundiría en
el fondo y por tanto se retiraría más CO2, no era factible.
En otro experimento iniciado en 2007 y realizado en el Golfo de Alaska (
Trick et al., 2010), se vio cómo el crecimiento de diatomeas del género
Pseudonitzschia, productoras de la sustancia tóxica del
ácido domoico (DA) eran mayores que de las resto de especies de diatomeas. Mediante muestras recogidas en la
Ocean Station Papa (50°N, 145°W) donde en años previos se habían realizado otros experimentos, se vio que sólo había presente una especie como era
P. turgidula.
Las
muestras se cultivaron en laboratorio y a pesar del aumento de la
biomasa total de clorofila hasta en un 40%, la fertilización de Fe y
también con trazas de cobre (otro nutriente limitante), favoreció más a
Pseudonitzschia, que al resto de especies del fitoplancton no tóxicas, doblando su abundancia en 9 días, con lo que
el aumento de DA perjudicaría a otros organismos como peces y aves marinas, obligando al cierre de pesquerías,
por lo que relación coste/beneficio, sería negativa, al provocar daños
sobre el ecosistema. Aunque la existencia de especies de
Pseudonitzschia ya
se comprobó en otros experimentos, provocando el aumento de copépodos,
este era uno de los primeros trabajos en los que se comprobaba de forma
controlada el aumento del DA.
Finalmente en uno de los artículos más recientes sobre el tema de la expedición EIFEX, se ha visto, que
la fertilización oceánica, parece que funciona
al demostrarse que una proporción sustancial de carbono de una
floración inducida de algas se hundió hasta el fondo del mar profundo (
Smetacek et al., 2012). En un artículo publicado el año pasado en
Nature,
pero con datos de 2004, anteriores a los del EIFEX que comentamos
anteriormente, vieron cómo parecía que funcionaba lo de hundir el
fitoplancton.
"Hemos sido capaces de demostrar que más del 50 por
ciento de la floración de fitoplancton se hundió por debajo de 1000
metros de profundidad lo que indica que su contenido de carbono puede
ser almacenado en el océano profundo y en los sedimentos del fondo
marino subyacentes en escalas de tiempo de más de un siglo". "La
controversia en torno a los experimentos de fertilización con hierro ha
dado lugar a una evaluación exhaustiva de los resultados antes de su
publicación", comentaban los autores como una explicación para la larga
demora entre la realización del experimento y la publicación final en
Nature.
Conclusiones
El
potencial de retención de CO2 mediante la fertilización oceánica es
limitado y el riesgo de unos posibles efectos secundarios son muy
elevados (
Oschlies et al., 2010), por lo que antes de llevar a cabo los resultados in vivo,
conviene intentar conocer en la medida de lo posible, los diferentes procesos implicados para evitar daños sobre el ecosistema.
Alguno de los últimos experimentos, parece funcionar y tener resultados
positivos, pero sin embargo, es insuficiente como para lanzar las
campanas al vuelo y decir que la fertilización oceánica funciona.
Para finalizar, les dejo una conferencia en Youtube de
Antonio Tovar Sánchez, investigador del Departamento de Investigación en Cambio Global del CSIC bajo el título "
Fertilización con hierro del océano: ¿funciona?"
