Desde la aparición de la vida en la Tierra, los organismos que han habitado el planeta han ido dejando los sedimentos un rastro de su presencia y, con ello, una información que puede ser utilizada por los científicos para averiguar cómo eran las condiciones ambientales en las que se desarrollaron. No obstante, la tarea de conocer el clima del pasado no es fácil, los restos biológicos están muy dispersos y son difíciles de interpretar. Ahora, la investigación realizada por nuestra invitada, María Raja, investigadora posdoctoral en la Universidad Autónoma de Barcelona, viene a aportar nuevas pistas sobre la riqueza de fitoplancton en tiempos del pasado y una forma de cuantificarla a partir del estudio de unas moléculas orgánicas almacenadas en los sedimentos.

María Raja ha centrado su investigación en unas moléculas llamadas alquenonas, que son producidas por los organismos capaces de realizar la fotosíntesis, es decir, aquellos que obtienen su alimento a partir de la energía del Sol. El fitoplancton marino, formado por multitud de microorganismos fotosintéticos y algas, capturan el dióxido de carbono de la atmósfera y, con la ayuda de la energía solar, generan su materia orgánica. Esto es lo que se conoce como producción primaria.

El fitoplancton habita en las aguas superficiales y cuando muere, comienza a caer lentamente hasta las profundidades. Aunque una buena parte se pierde en el camino, ya sea porque se produce un deterioro de la materia orgánica o porque es ingerida por otras criaturas como alimento, una pequeña parte llega al lecho marino y se acumula en forma de sedimento. Así, una porción del dióxido de carbono que extrajeron aquellas criaturas de la atmósfera durante su vida queda almacenada en los fondos marinos, lo que produce una disminución del dióxido de carbono global si no hay fuentes que lo repongan.

El trabajo de los científicos que estudian el clima y las condiciones ambientales en el pasado consiste en ir hacia atrás en el proceso descrito, es decir, localizar los sedimentos, datarlos en el tiempo para conocer a que época corresponden y analizar las moléculas orgánicas atrapadas en él. Una valoración correcta de la abundancia de ciertas sustancias indica, a su vez, cuán abundante fueron en la superficie los microorganismos que las generaron, así como la cantidad de CO2, la temperatura y otros parámetros ambientales que existían en la Tierra en aquellos momentos.

Aunque son muchas las formas de afrontar el problema de establecer cómo era el ambiente y el clima en momentos del pasado, el valor de alquenonas como bioindicador había sido cuestionado con el argumento de que ciertos procesos poco conocidos podrían afectar a las conclusiones sobre el ciclo del carbono.

María Raja y Antoni Rosell-Melé han realizado un estudio de la concentración de alquenonas acumuladas en la capa más superficial de sedimentos oceánicos extraídos en muchos lugares del planeta durante los últimos 20 años y han utilizado los datos climáticos y ambientales actuales para establecer una relación que permita obtener una valoración cuantitativa de la producción primaria en el planeta.

Los resultados sugieren que existe una tasa de exportación global de carbono a los sedimentos que tiene lugar en todos los lugares y no está restringida regionalmente. Así pues, los organismos que producen las alquenonas tienen un papel muy importante en el traslado del carbono desde la atmósfera y las aguas superficiales hasta el fondo marino, donde queda almacenado en los sedimentos.

El estudio ha sido publicado en la revista científica PNAS y proporciona a los estudiosos del paleoclima terrestre una herramienta que permite utilizar las alquenonas sedimentarias como bioindicador que posibilite estimar la biomasa de fitoplancton en el pasado, un valor que, a su vez, puede ser utilizado para calcular la producción primaria en el conjunto de los océanos de la Tierra.

Os invito a escuchar a María Raja, Investigadora posdoctoral en el Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB)

Referencias:

Valoración de alquenonas sedimentarias para la reconstrucción cuantitativa de biomasa de fitoplancton