Una de cada dos respiraciones que realizamos llega a nuestros pulmones con oxígeno generado en los océanos. Así lo reafirma un estudio de National Ocean Service de Estados Unidos, el cual señala que la mitad del oxígeno de la Tierra proviene del océano, casi la misma cantidad consumida por la vida marina. Lo que se desconoce, es que su contraparte acuática, sobre todo el fitoplancton, y los microbios del océano producen tanto oxígeno como las terrestres.
Es conocido que las plantas absorben dióxido de carbono del aire para producir compuestos orgánicos y liberar el oxígeno que los organismos aeróbicos, incluidos los humanos, requieren para vivir. El fitoplancton y otras plantas marinas generan la mitad del oxígeno atmosférico de la Tierra y tienen grandes efectos en las redes alimentarias y el clima. Para desarrollarse y crecer, dependen de nutrientes del cielo que son complicados de cuantificar.
En tierra, las plantas autótrofas y los microbios extraen nutrientes del suelo, dióxido de carbono del aire y energía del Sol para producir su propio alimento en un proceso llamado producción primaria. El mismo proceso sucede en el mar, pero en mar abierto, los autótrofos cerca de la superficie no pueden extraer nutrientes directamente de las rocas o sedimentos del fondo marino, tal como indica Eos. Y como viven lejos de las desembocaduras de los ríos, con frecuencia dependen de los aerosoles arrastrados por el viento, como el polvo mineral, para satisfacer sus necesidades nutricionales diarias.
Debido a la importancia de todo este proceso, investigar en qué medida los nutrientes de los aerosoles arrastrados por el viento alimentan la producción primaria en mar abierto es un área de investigación activa. Esta información es fundamental para nuestra comprensión de la actividad biológica en gran parte de la superficie de la Tierra, así como de cómo esta actividad influye en otras formas de vida marina que sustentan el fitoplancton.
Un caso de especial interés es el polvo que levanta el viento en el desierto del Sahara y lo lleva a cruzar el océano Atlántico hacia América del Norte o al Amazonas llevando nutrientes en ese proceso. También es importante para nuestra comprensión del clima global porque una fracción del carbono absorbido por la biota marina en la fotosíntesis acaba siendo atrapada en las profundidades del océano.
Sin embargo, las dificultades para cuantificar los intercambios de nutrientes entre la atmósfera y el océano en la naturaleza y en el laboratorio suponen grandes desafíos para lograr una buena comprensión.
Un grupo internacional llamado RUSTED (Reducing Uncertainty in Soluble aerosol Trace Element Deposition) se encuentra abordando estos desafíos para garantizar que los datos de nutrientes de aerosoles de diferentes esfuerzos de investigación puedan compararse e interpretarse de manera efectiva para arrojar luz sobre los impactos macroscópicos de los organismos marinos microscópicos.
Al igual que en la tierra, los productores primarios en el océano se han adaptado para florecer en un rango óptimo de luz y temperatura y con el equilibrio adecuado de nutrientes, tanto micro como macro. Los microbios marinos generadores de oxígeno requieren minerales inorgánicos, conocidos como micronutrientes, y vitaminas orgánicas en cantidades relativamente pequeñas para mantener un crecimiento saludable y capacidades reproductivas.
El equipo de muestreo de aerosoles que se ha utilizado para obtener información. Las tres cajas grises cerca de la barandilla son muestreadores de aerosol y contienen los filtros para juntar partículas de aerosol y el cilindro blanco montado en las barandillas. En el extremo derecho tiene un muestreador de lluvia para recolectar aerosoles arrastrados de la atmósfera por la lluvia.
Las plantas requieren micronutrientes, especialmente hierro, para la producción de energía y la catálisis bioquímica, lo que en última instancia contribuye a la asimilación de macronutrientes, a saber, carbono, nitrógeno y fósforo. Algunos nutrientes, sobre todo metales como el cobre y el cadmio, son recomendables en niveles bajos, pero se vuelven perjudiciales para la salud del fitoplancton y otras plantas marinas y organismos como los peces que se alimentan de ellas, en niveles que incrementan los umbrales de toxicidad.
Por ello, si se modifican los suministros atmosféricos y el transporte de micronutrientes al océano abierto, esto puede disminuir la limitación de nutrientes. En ese sentido, es clave comprender dónde, cuándo y por qué suceden estos cambios.