Artículo original de Eurekalert!

Al final de la última Era de Hielo, a medida que el mundo se empezó a calentar, una franja al Norte del Océano Pacífico tomó vida. Durante un breve periodo de productividad biológica hace 14,000 años, este estrecho marino rebosó de fitoplancton, foraminíferos ameboides, y otras diminutas criaturas, que se desarrollaron en enormes cantidades hasta que la producción terminó- tan misteriosamente como empezó- hace apenas unos pocos años atrás.

Investigadores apuntaban a que el hierro pudo desatar esta explosión de vida oceánica, pero un nuevo estudio dirigido por científicos del Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) y sus colegas de la University of Bristol (UK),  University of Bergen (Norway), Williams College y Lamont Doherty Earth Observatory de la Columbia University sugieren que el hierro pudo no haber jugado un papel importante después de todo. El estudio publicado en la revista Nature Geoscience, determina que un mecanismo diferente- una breve “tormenta perfecta” de nutrientes y luz- estimuló la vida en el Pacífico después de la Era de Hielo. El descubrimiento resuelve ideas conflictivas sobre la relación entre el hierro y la productividad biológica durante este periodo en el Pacifico Norte – con implicaciones potenciales en la rama de la geo-ingeniería y el control del cambio climático.

 “Muchas personas creen el hierro- y, de hecho, como un químico moderno, he construido mi carrera en la importancia del hierro- pero puede ser que no siempre haya sido tan importante como creemos”, dice Phoebe Lam, Científica del WHOI y co-autora del estudio.

Se sabe que actualmente el hierro genera actividad biológica en la zona norte del Océano Pacífico, y por eso varios investigadores han asumido que en el pasado también jugó un papel importante. Proponen que a medida que los glaciares empezaron a derretirse al final de la última era glacial, y el nivel del mar subió cubriendo parte de la zona continental, grandes cantidades de hierro se incorporaron al mar propiciando una explosión de vida.

Estudios anteriores usando núcleos de sedimento- largos cilindros perforados en el fondo marino que ofrecen una mirada al pasado y a lo que ahí se ha acumulado- han encontrado evidencia repetida de esta explosión en forma de una capa de creciente ópalo y carbonato de calcio,  materiales que constituyen el caparazón del fitoplancton y de los foraminíferos. Pero nadie ha investigado el registro fósil en busca de señales específicas de que el hierro proveniente de la plataforma continental, haya representado un papel importante en la generación de la actividad biológica.

Lam y un equipo internacional, revisaron los datos sobre los núcleos sedimentarios para examinar directamente su hipótesis. Tomaron muestras de un núcleo cerca de la Península de Kamchatka en Rusia, aproximadamente cada 5 centímetros, retrocediendo cronológicamente hasta llegar a un punto anterior a que la proliferación biológica. Luego, analizaron la composición química de sus muestras, midiendo la abundancia relativa de los isótopos de los elementos neodimio y estroncio en las mismas, lo que indicó que alguna variante del hierro estaba presente. La abundancia de estos isotópicos fue una pista importante, porque podría revelar de donde proviene el hierro. Una variante apunta al hierro de la Antigua Meseta de Loess del norte de China, una fuente a menudo rica en polvo de hierro en el Pacifico noroeste, mientras otra sugiere la plataforma continental volcánica más reciente. Lo que los investigadores encontraron fue sorprendente.

 “Vimos un flujo de hierro que era muy alto durante épocas glaciares, y que bajaba durante el deshielo”, dijo Lam. “No vimos ninguna evidencia de hierro justo antes de la productividad máxima”.

El hierro que encontraron los investigadores durante la época glacial parece ser complementado por una tercera fuente, posiblemente en el área del Estrecho del Mar de Bering, pero no tuvo un efecto significativo en el pico de productividad. Al contrario, los datos sugieren que los niveles de hierro fueron en declive desde que el máximo de productividad inició.

Basado en el registro sedimentario, los investigadores proponen una causa diferente para el pico de productividad biológica: una cadena de eventos que creó las condiciones idóneas para que la vida en el mar floreciera. Las cambiantes condiciones climatológicas indujeron una mezcla profunda en el Pacifico Norte, lo que agitó los nutrientes de los cuales dependía el diminuto plancton en las capas superficiales del mar, pero al hacer esto también mezcló el plancton hacia las aguas profundas y oscuras, donde la luz necesaria para la fotosíntesis era demasiado escasa para su desarrollo. Luego, el agua dulce derretida de los glaciares paró la mezcla, atrapando al fitoplancton y a otras pequeñas criaturas en una capa oceánica superficial, delgada, brillante, y rica en nutrientes. Con mayor exposición al sol y nutrientes, y a niveles de hierro que eran relativamente altos, las criaturas prosperaron.

 “Creemos que esta es la causa principal de este pico productivo- que todas estas cosas pasaron al mismo tiempo”, afirma Lam. “Fue una cosa transitoria, porque el hierro continuó disminuyendo y finalmente los nutrientes se terminaron”.

Los descubrimientos de este estudio desmienten que el hierro haya sido la causa de una generación antigua, y siembran la duda sobre la posibilidad que se trate de un proceso bastante actual. Algunos científicos han propuesto “bombardear” los océanos con hierro para propiciar florecimientos de fitoplancton que pudieran atrapar parte del dióxido de carbono en la atmosfera y ayudar a parar el cambio climático. Esta idea, algunas veces referida como la “Hipótesis de Hierro”,  se ha encontrado con una controversia considerable, ya que la evidencia científica del potencial de efectividad para aislar carbon y su impacto en la vida oceánica no está clara.

 “Este estudio muestra como hay múltiples controles en la generación de fitoplancton en el océano, no simplemente hierro,” dice Ken Buesseler, un químico marino del WHOI que dirigió un taller en el 2007 para discutir la fertilización moderna del hierro. “Ciertamente antes de que pensemos añadir hierro al océano para aislar el carbono como una herramienta de geo-ingeniería, debemos fomentar estudios como este de sistemas naturales donde las condiciones para agregar hierro, o no, a larga escala y por largo tiempo ya han sido simuladas por nosotros para poder estudiar sus consecuencias”.

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Artículo traducido por Laura Cruz.

Estudiante de geología en la Universidad de Texas en Arlington.