La mayor parte de la vida en el mar depende, en última instancia, del plancton fotosintético. También conocidos como microalgas, estos organismos diminutos o microscópicos viven cerca de la superficie, obtienen su energía del sol y la transmiten a través de la cadena trófica marina.
Pero este plancton también desempeña un papel importante por encima de la superficie del mar. En un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances, mis colegas y yo descubrimos que el plancton ayuda a controlar las nubes sobre mares remotos, alejados de tierra firme. A su vez, estas nubes reflejan la energía del sol de vuelta al espacio, regulan el clima de la Tierra y mantienen las temperaturas más bajas de lo que serían sin ellas.
Las nubes están formadas por numerosas gotitas de agua que se han condensado a partir del vapor de agua sobre partículas microscópicas suspendidas en la atmósfera terrestre. Estas partículas se conocen como núcleos de condensación de nubes. El plancton, en esencia, ayuda a proporcionar a las nubes estos núcleos alrededor de los cuales se forman.
El número de estas partículas en un volumen determinado ayuda a determinar el número de gotitas de una nube, lo que puede influir considerablemente en la cantidad de luz solar que la nube refleja hacia el espacio. Cuantas más gotitas se obtienen al fragmentar una masa dada de agua de nube, más luz solar se refleja, ya que aumenta la superficie total de las gotitas. Dado que una parte significativa de la reflectividad del planeta, o albedo, se debe a las nubes, esto puede tener un impacto importante en el balance energético de la Tierra.
Para investigar la relación entre el plancton y las nubes, examinamos el océano Austral. Este mar, que rodea la Antártida, es uno de los lugares más remotos del planeta y está alejado de cualquier fuente de partículas de origen humano. Sin embargo, también es uno de los lugares más nublados de la Tierra. ¿A qué se aferran entonces estas nubes?
Contar gotitas de nube desde el espacio
Analizamos datos de nubes obtenidos por satélite en una franja del océano Austral que abarca todo el globo entre el paralelo 35 sur (que atraviesa Australia y se sitúa justo al sur de Sudáfrica) y el paralelo 55 (que apenas roza la parte inferior de Sudamérica).
Clorofila-a en el verano del hemisferio sur: el océano Austral está repleto de manchas verdes y amarillas de gran productividad. NASA.
Comprobamos que tendían a formarse más gotitas de nube sobre zonas del océano con más plancton, indicadas por concentraciones más altas de un tipo de clorofila utilizada en la fotosíntesis. Esto significa que es probable que el plancton influya en el albedo de las nubes y en la cantidad de energía solar que se refleja hacia el espacio.
La mayor parte de esto se debe a que el plancton libera gases ya sea por el envejecimiento celular o cuando se rompen y son ingeridos por sus contrapartes animales microscópicas, el zooplancton. Parte de este gas se convierte después en nuevas partículas sólidas microscópicas, o se suma a partículas ya existentes, que actúan como núcleos de condensación adicionales.
Sin embargo, también comprobamos que parte del material orgánico —que puede proceder de los cuerpos del plancton, de otros organismos marinos, de virus, de bacterias, etc.— se emite directamente a la atmósfera a través del rociado marino. El agua puede condensarse alrededor de estas diminutas partículas, formando gotitas de nube adicionales (aunque el material orgánico también puede afectar al número de gotitas de otras formas; la ciencia aún está muy debatida).
Mantener frescos los océanos
También estimamos cuánta energía solar adicional dejaba de llegar a la superficie debido a las gotitas de nube adicionales formadas por el fitoplancton: hasta diez vatios por metro cuadrado en verano. Esto es comparable a estimaciones similares del efecto medio anual sobre las nubes de partículas de origen humano situadas a sotavento de regiones muy contaminadas. Así, en un océano sin vida, sin fitoplancton, es probable que la superficie del océano Austral fuera algo más cálida.
Clorofila en el océano Austral, vista desde el espacio. NASA; cortesía del autor.
Muchos modelos climáticos subestiman la cantidad de luz solar que las nubes del océano Austral reflejan hacia el espacio. Esto puede dar lugar a errores en las predicciones regionales de la temperatura superficial del mar y a patrones de circulación a gran escala incorrectos, tanto a nivel local como en regiones más alejadas, como los trópicos, por lo que es importante corregirlos.
Estos sesgos podrían deberse en parte a una representación poco realista de la relación entre el fitoplancton y la formación de nubes. Algo irónicamente, las incertidumbres sobre nuestro conocimiento del efecto «de referencia» de estos núcleos de condensación naturales constituyen también una de las mayores causas de incertidumbre sobre cómo los aerosoles antropogénicos afectan al clima.
Debido a su lejanía y a su carácter inhóspito, sin embargo, existen muy pocos datos in situ disponibles dentro de las nubes del océano Austral con los que estudiar lo que ocurre. Esto hace que los datos de satélite sean muy valiosos, pero también subraya la necesidad de realizar observaciones más directas en esta región.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autor: Daniel Grosvenor es investigador postdoctoral en la School of Earth and Environment de la Universidad de Leeds.
Imagen: Organismos similares a plantas, llamados fitoplancton, vistos en la floración del Atlántico Norte al oeste de Islandia. NASA.
