Puede que no haya oído hablar de ellos ni les haya prestado mucha atención, pero el fitoplancton —las plantas microscópicas que crecen en todos los océanos del mundo— constituye la base de las redes tróficas oceánicas.
Aunque son diminutos, son responsables de la mitad de la productividad del planeta y, mediante la fotosíntesis, son una fuente de energía para prácticamente todos los ecosistemas marinos y las pesquerías de las que depende mucha gente.
Por eso es importante saber cómo podría afectarlos el cambio climático.
En un nuevo estudio publicado en Nature Climate Change, mis colegas y yo hemos trazado un mapa de los factores ambientales que influyen en el fitoplancton y de cómo podrían cambiar debido al calentamiento global.
Hay buenas y malas noticias, pero los nuevos modelos ayudarán a los científicos a determinar mejor cómo afectará el cambio climático al fitoplancton y a los ecosistemas que dependen de él.
Por qué es importante el fitoplancton
Además de proporcionar energía, los distintos tipos de fitoplancton ofrecen una variedad de servicios en el océano.
Por ejemplo, el fitoplancton fijador de nitrógeno desempeña un papel similar al de las legumbres en el suelo. Fija directamente el nitrógeno atmosférico en el océano y, por tanto, puede aumentar las reservas de nutrientes importantes.
Otros, como las diatomeas, son grandes y se hunden rápidamente porque tienen pesadas conchas acorazadas llamadas frústulas. Esto significa que transportan carbono hacia las profundidades oceánicas e influyen en la cantidad de CO2 en el aire.
El calentamiento
En la actualidad, debido al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero, estamos viendo cambios sin precedentes por su rapidez en los océanos del mundo.
Hay varios factores ambientales que son muy importantes para el fitoplancton. Obviamente, la temperatura influye en su tasa de crecimiento y en muchos de sus procesos fisiológicos. Los niveles de luz son muy importantes para la fotosíntesis.
También lo es el suministro de nutrientes como el fosfato y el nitrato, y de oligoelementos como el hierro, esencial para los sistemas enzimáticos del fitoplancton. El CO2 también es vital como fuente de carbono para la fotosíntesis.
Uno de los resultados más importantes de este estudio es que revela que muchos de estos factores de influencia biológica cambiarán al mismo tiempo. Por ello, es importante ir más allá de los estudios anteriores, que se centraban exclusivamente en el efecto del calentamiento o la acidificación del océano sobre distintos tipos de fitoplancton.
Este estudio no se limita a examinar estos factores ambientales; también analiza las interacciones entre ellos. Por ejemplo, al calentar el océano, disminuimos su capacidad para retener CO2, lo que influirá indirectamente en el grado de acidificación.
¿Acaso el CO2 no es bueno para las plantas?
En tierra firme hay una considerable incertidumbre sobre cómo afectará a las plantas el aumento del CO2. Por un lado, la tasa de fotosíntesis aumenta a medida que suben los niveles de CO2 (y quizá más de lo que pensábamos). Pero, por otro lado, las plantas también necesitan otros factores para crecer, como el agua, que podría escasear más en un clima cambiante.
En los océanos ocurre algo parecido. El aumento del CO2 tiene efectos complejos en el océano, como el incremento de la acidez. Ya hemos observado una disminución del pH (acidificación oceánica) cuando hay mucho CO2.
Hemos observado que la acidificación oceánica puede disolver un grupo de fitoplancton llamado cocolitóforos. Pero también hemos visto efectos positivos en el fitoplancton fijador de nitrógeno: su tasa de crecimiento y la cantidad de nitrógeno fijado aumentan a medida que aumenta el dióxido de carbono.
Así pues, algunos grupos de fitoplancton, e incluso subgrupos dentro de ellos, prosperarán en condiciones de mayor CO2. Otros grupos sufrirán efectos perjudiciales. Tenemos que distinguirlos, pero esto no significa necesariamente que todo esté perdido.
Una hoja de ruta climática
Estudios previos de modelización realizados en Francia muestran que probablemente disminuirá la productividad de las bajas latitudes de las regiones tropicales y subtropicales, mientras que aumentará la de las altas latitudes, como las aguas subantárticas y el océano Austral. Sin embargo, esas proyecciones solo son tan fiables como la estructura del modelo que utilizan, que en este caso se centró principalmente en el calentamiento y la acidificación oceánica.
Así que en nuestro estudio hemos elaborado una hoja de ruta desde las regiones polares hasta las tropicales. Después podemos utilizar estas proyecciones de los modelos para comparar las características regionales con la respuesta oceánica global media ante un clima cambiante. Por ejemplo, en algunos estudios vemos que el calentamiento y un cambio en el suministro de hierro favorecen el crecimiento; en otros casos, los cambios ambientales lo reducen.
Si observáramos una disminución del 20% de la productividad en los océanos subtropicales y tropicales y un aumento en las altas latitudes, esto tendría grandes repercusiones para la seguridad alimentaria y para la respuesta de otros ecosistemas. Nuestro objetivo de investigación es determinarlo con la mayor precisión posible.
Publicado en colaboración con The Conversation
Autor: Philip Boyd es profesor de Ciencias Marinas en el Instituto de Estudios Marinos y Antárticos de la Universidad de Tasmania.
Imagen: Organismos similares a plantas llamados fitoplancton, vistos durante la proliferación del Atlántico Norte al oeste de Islandia. NASA
