Los detalles se recogen en un estudio internacional en el que ha participado el ICM-CSIC y que concluye que las sustancias orgánicas que mantienen el hierro en disolución en el océano Antártico provienen sobre todo de las algas y las bacterias que forman el plancton.
Un equipo de investigación encabezado por la Universidad de Ginebra y la Escuela Politécnica Federal de Lausana, con la participación del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) y las universidades de Ciudad del Cabo y Canberra, ha revelado el mecanismo por el cual el plancton mantiene disponible el hierro que necesita para vivir, evitando que se hunda con las partículas minerales. Los detalles se recogen en un estudio publicado recientemente en la revista Nature Communications que concluye que las sustancias orgánicas que mantienen el hierro en disolución en el océano Antártico provienen sobre todo de las algas y las bacterias que forman el plancton.
“El hierro es esencial para la vida, incluida la vida marina, pero es muy poco soluble en el agua de mar a menos que esté ligado a sustancias orgánicas. De dónde salen estas sustancias era uno de los principales enigmas a resolver”, explica Rafel Simó, investigador del ICM-CSIC y uno de los autores de este estudio realizado durante la Expedición de Circunnavegación Antártica, un proyecto internacional liderado por el Instituto Polar Suizo en 2017. Esta campaña recorrió el océano alrededor de la Antártida durante tres meses, siendo el proyecto más ambicioso que jamás se ha realizado en esas aguas.
Océanos anémicos
El hierro es un elemento imprescindible para la maquinaria celular de la fotosíntesis y, por lo tanto, para el desarrollo de la vida. Esto es así porque la fotosíntesis apareció en la Tierra en un tiempo, hace unos 3.500 millones de años, en el que el hierro era muy abundante en el mar. Cuando la misma fotosíntesis acabó oxigenando la atmósfera, oxidó el hierro y lo hizo precipitar hacia los fondos marinos. A día de hoy, el hierro es escaso en la superficie de los océanos, pero especialmente en el océano Antártico, más alejado de las costas, donde la vida sufre una anemia crónica.
Lo que ayuda a que el poco hierro residual esté disponible para el plancton son los compuestos orgánicos que se asocian químicamente con él y lo mantienen en el agua, evitando que sedimente hacia el fondo. La mayoría de estos compuestos son las llamadas sustancias húmicas.
“Hasta ahora, sabíamos que la mayor parte de las sustancias húmicas de los océanos provienen de la tierra, vertidas al mar por los ríos y la atmósfera”, explica Christel Hassler, investigadora de la Escuela Politécnica Federal de Lausana y autora principal del trabajo.“Nosotros hemos encontrado que, en el océano Antártico, tan alejado de los ríos y de la tierra expuesta de los continentes, buena parte de las sustancias húmicas provienen del propio plancton”, continúa Hassler.
Captadores de hierro
Para la elaboración del estudio, el equipo investigador recorrió el océano Antártico, con salida y llegada a Ciudad del Cabo (Sudáfrica), pasando por los puertos de Hobart (Tasmania) y Punta Arenas (Chile). Gran parte del trayecto navegaron alejados de las costas del continente helado, excepto en las regiones de los mares de Ross, Amundsen y Bellingshausen, en la Antártida occidental, donde se acercaron mucho a las plataformas de hielo. Las mediciones químicas y electroquímicas del hierro y sus ligandos orgánicos, realizadas a diversas profundidades del océano, han permitido determinar que la mayoría del hierro está ligado a sustancias producidas por el plancton.
“Esto es muy interesante”, afirma Simó, “porque todavía no entendemos del todo qué permite o limita la actividad biológica en el océano Antártico, hasta el punto de que los modelos que utilizamos subestiman el consumo de CO₂ atmosférico para la fotosíntesis. Este hallazgo nos ayudará a mejorar los modelos con los que hacemos predicciones”.
El informe aporta información clave sobre el funcionamiento de la vida en el océano Antártico, una de las regiones más importantes para la regulación del clima de todo el planeta, y a la vez una de las más sensibles al cambio climático. “Esta es una muestra más de cómo la vida desarrolla estrategias para sobrevivir cuando le falta algún recurso fundamental”, concluye el investigador.