En las pasadas décadas, los científicos han observado el fenómeno natural de fertilización de los océanos: episodios en los que columnas de ceniza volcánica, harina glacial, hollín de incendios forestales y polvo del desierto son transportados por el viento y depositados sobre la superficie del mar, estimulando proliferaciones masivas de fitoplancton.

Más allá de esos eventos extremos, una lluvia constante de partículas de polvo recorre grandes distancias sobre el océano y promueve el crecimiento del fitoplancton durante casi todo el año y en casi todas las cuencas oceánicas.

En un estudio publicado el 5 de mayo de 2022 en la revista Science, un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Oregón, la Universidad de Maryland, el condado de Baltimore y la NASA combinaron observaciones satelitales con un modelo informático avanzado para explicar cómo el polvo mineral de los suelos fertiliza el fitoplancton en el océano. Como se recordará, se trata de un conjunto de organismos microscópicos similares a las plantas que forman el centro de la red alimentaria marina.

El fitoplancton flota cerca de la superficie del océano y subsiste principalmente con la luz solar y los nutrientes minerales que brotan de las profundidades o que flotan hacia el mar en la escorrentía costera, pero el polvo del desierto rico en minerales también tiene un papel importante en su salud y abundancia.

Según el nuevo estudio, que compartió la NASA en su página web (https://ciencia.nasa.gov) con motivo del Día Mundial de los Océanos, la deposición de polvo en el océano sustenta alrededor de 4.5 por ciento de la producción mundial anual de exportación de carbono, medida de la cantidad de este elemento que el fitoplancton absorbe durante la fotosíntesis. Sin embargo, esta contribución se acerca a entre 20 por ciento y 40 por ciento en algunas regiones oceánicas en las latitudes medias y altas.

Ciclo del carbono

El fitoplancton tiene un papel importante en el clima de la Tierra y en el ciclo del carbono, al igual que las plantas terrestres. Produce oxígeno y secuestra una enorme cantidad de dióxido de carbono durante el proceso, potencialmente en una escala comparable a las selvas tropicales. Está en la base de un orden jerárquico alimentario en todo el océano que va desde el diminuto zooplancton hasta los peces y las ballenas.

Lorraine Remer, coautora del estudio y profesora de investigación de la Universidad de Maryland en el condado de Baltimore, señaló: “Sabíamos que el transporte atmosférico de polvo del desierto es parte de lo que hace que el océano haga ‘clic’, pero no cómo encontrarlo”.

¿Cómo se observa la biología oceánica a 640 kilómetros sobre la superficie de la Tierra? La respuesta es siguiendo el rastro verde de la clorofila.

Los autores del estudio, Toby Westberry y Michael Behrenfeld, oceanógrafos de detección remota, o teledetección, de la Universidad Estatal de Oregón, analizaron 14 años de mediciones del color del océano recopiladas por el Espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (Modis, por sus siglas en inglés) a bordo del satélite Aqua de la NASA desde 2003 hasta 2016. Al rastrear huellas definidas en el color del océano, pudieron determinar cuándo y dónde ocurrieron las proliferaciones de fitoplancton, así como cuán saludables y abundantes eran, según la concentración de clorofila.

Para determinar si el fitoplancton respondía al polvo del desierto, el equipo comparó sus hallazgos sobre el color del océano con los datos de salida del modelo de eventos de deposición de polvo del Sistema de Observación de la Tierra Goddard, de la NASA, para el mismo período de tiempo. Estos eventos variaron en intensidad: desde poderosas tormentas de polvo del Sahara hasta columnas relativamente tenues frente a la costa oeste de Estados Unidos. Descubrieron que incluso cantidades modestas de ese material aumentaron la masa y mejoraron la salud de las proliferaciones de fitoplancton en casi todos los lugares donde hicieron las observaciones.

Los beneficios nutricionales del polvo del desierto no se limitan al hierro, señalaron los científicos. Las partículas contienen otros nutrientes que las plantas necesitan, en particular fósforo y nitrógeno.