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Nueva herramienta para estudiar la vida en los océanos

[S.E.P.A./Diario El Peso] Una señal detectada por el satélite Aqua de la NASA, permite monitorear la salud de las plantas oceánicas. Una luz roja fluorescente proveniente del fitoplancton de los océanos, revela los niveles de eficiencia con que estas plantas microscópicas realizan el proceso de fotosíntesis y transforman [utilizando la energía solar], los nutrientes del medio externo en materia orgánica que requieren para su desarrollo.

luz roja fluorescente fitoplancton
Mapa global de la luz roja flourescente emitida por el fitoplancton. Crédito de la imagen: dinámica

Los datos aportados por el satélite conforman la primera medición directa de la salud del fitoplancton en el océano. Michael Behrenfeld [biólogo de la Universidad Estatal de Oregón, que se especializa en plantas marinas] destacó la importancia de esta nueva herramienta dado que permitirá observar los cambios del fitoplancton en todo el globo. Los descubrimientos fueron publicados por el referido biólogo en la revista Biogeosciences.

El fitoplancton unicelular alimenta a casi todos los ecosistemas del océano. Es la fuente más básica de alimento para los animales marinos, desde el zooplancton hasta peces y mariscos. Representa la mitad de la actividad fotosintética en la Tierra.

La salud de estas plantas marinas influye en la pesca comercial, la cantidad de dióxido de carbono que el océano puede absorber y la forma como el océano responde al cambio climático.

Durante las últimas dos décadas, científicos han empleado varios sensores en satélites para medir la cantidad y distribución del pigmento verde llamado clorofila. Esta es un indicador de la cantidad de vida en forma de plantas que hay en el océano. Con el Espectroradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ó MODIS, en i inglés) instalado en el satélite Aqua, los científicos han observado ahora "flourescencia de luz roja" sobre el océano abierto.

"La clorofila nos proporciona una imagen de la cantidad de fitoplancton presente y nos permite entender qué tan bien están funcionando en el ecosistema", destaca Scott Doney, [químico marino del Instituto Oceanográfico Woods Hole y coautor del artículo].

Todas las plantas absorben energía del Sol. En general lo hacen en una cantidad mayor de la que pueden consumir por medio de la fotosíntesis. La energía extra se libera principalmente en forma de calor, pero una pequeña fracción es re-emitida como luz flourescente en longitudes de onda en el rojo. MODIS es el primer instrumento en observar esta señal a escala global.

La flourescencia de luz roja revela mucho acerca de la fisiología de las plantas marinas y la eficiencia de la fotosíntesis, ya que diferentes partes de la maquinaria de obtención de energía de la planta son activadas según la cantidad de luz y nutrientes disponibles.

fitoplancton
fitoplancton —como esta colonia de chaetoceros socialis— naturalmente emite luz flourescente al tiempo que disipa el exceso de energía solar que no puede consumir mediante la fotosíntesis. Crédito de la imagen: Maria Vernet, Instituto Scripps de Oceanografía

Por ejemplo, la cantidad de flourescencia se incrementa cuando el fitoplancton está bajo estrés causado por falta de hierro, el cual es un nutriente vital en el agua del mar.

El hierro necesario para el crecimiento de las plantas llega a la superficie del mar gracias a los vientos que llevan polvo desde los desiertos y otras áreas áridas, y desde corrientes de afloramiento cerca de deltas, ríos e islas. Los datos sobre la flourescencia proporcionados por MODIS han permitido al equipo de investigadores estudiar esta dinámica.

El Océano Índico fue una sorpresa particular, ya que se observó cómo grandes porciones del océano se "encendían" por temporadas con los cambios de los vientos monzones.

En el verano, otoño e invierno importantes vientos del Sudeste agitan corrientes oceánicas y llevan más nutrientes hacia la superficie, desde las profundidades, para el fitoplancton. Al mismo tiempo, se reduce la cantidad de polvo rico en hierro que proporciona el viento.

En diferentes escalas de tiempo que van desde semanas a meses, estos datos pueden utilizarse para rastrear las respuestas del plancton a la introducción de hierro por medio de las tormentas de polvo y el transporte de agua rica en este mineral desde islas y continentes. Se pueden detectar tendencias a largo plazo [años o décadas] en el cambio climático y otras perturbaciones que la actividad humana produce en el océano.

El cambio climático podría significar que vientos más fuertes recojan más polvo y lo lleven hacia el mar, o vientos menos intensos produzcan el efecto contrario dejando sin polvo el agua. Algunas regiones se tornarán más secas y otras más húmedas, provocando un cambio en las regiones donde los suelos polvorientos se acumulan y son barridos hacia el aire. El fitoplancton reflejará y reaccionará a estos cambios globales.

Los satélites de la NASA son herramientas imprescindibles para obtener estos datos debido a que existen grandes porciones del océano a las que todavía no se les monitoreado. Sólo con el satélite podrá obtenerse un panorama completo.

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