A volta ao mundo do nitróxeno, chave da vida nos océanos

A Expedición Malaspina deu a volta ao mundo no ano 2010, para realizar experimentos científicos oceánicos, emulando á que dirixiu o tenente de navío Alejandro Malaspina en 1789, para explorar América e Asia. Daquela, os resultados tardaron en chegar case un século, ata que foron publicados en 1885. Desta volta, non houbo esperas. A revista Nature Communications vén de publicar un estudo da Universidade de Vigo, o Instituto Español de Oceanografía (IEO) e o Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que realiza unha avaliación experimental das achegas de nitróxeno para o plancto nos océanos.

O nitróxeno é un elemento esencial para a vida, sen o cal as algas do plancto no poderían captar CO2 atmosférico mediante a fotosíntese e alimentar a rede trófica dos ecosistemas mariños. “A produtividade biolóxica dunha gran parte dos nosos mares e océanos vese limitada, de forma natural, pola dispoñibilidade de nitróxeno na auga”, explica Bea Mouriño-Carballido, profesora do Departamento de Ecoloxía e Bioloxía Animal da Universidade de Vigo. No océano superficial, lonxe das costas, os procesos máis importantes para o subministro de nitróxeno son a difusión dende augas profundas, ricas en nitrato, e a incorporación e utilización do nitróxeno gas do aire (N2), “algo do que só uns poucos microorganismos especializados son capaces”, apunta a investigadora do Grupo de Oceanografía Biolóxica (GOB).
O nitróxeno ten un papel destacado na fotosíntese e permite aos vexetais producir proteínas ou conformar novas células. Pero moi poucos organismos poden atrapalo directamente do aire. Aí xogan un papel fundamental algúns microorganismos moi especializados que conseguen ‘fixar’ o nitróxeno atmosférico, de xeito que entre así na cadea alimenticia e poida ser utilizado por outras especies. Nos océanos isto é fundamental para a vida.

A revista ‘Nature Communications’ publica a investigación dos científicos de Vigo

Os resultados da investigación realizada durante a Expedición Malaspina, que deu a volta ao mundo no ano 2010, contradín estudos anteriores e mostran que, se ben a utilización de nitróxeno atmosférico é importante, máis do 80% do nitróxeno chega á zona con luz por difusión turbulenta dende augas profundas. “Os nosos datos indican que os procesos de dobre difusión mediados polo que chamamos ‘dedos de sal’ funcionan como vías rápidas de transporte e achegan o 20% do nitróxeno en rexións tropicais e subtropicais do Atlántico e o Índico”, sinala Bieito Fernández, quen está a punto de completar a tese de doutoramento na Universidade de Vigo. A investigación financiouse mediante proxectos de investigación concedidos polo Ministerio de Economía e Competitividade e nel participan ademais de Bea Mouriño-Carballido e Bieito Fernández, autor principal do estudo, outros dous membros do grupo de investigación, o profesor Emilio Marañón e a técnica Paloma Chouciño, que son coautores do traballo.

O estudo, que se publica esta semana na revista Nature Communications, desenvolveuse durante a singradura de sete meses do BIO Hespérides arredor do mundo. Realizáronse experimentos para medir a utilización de nitróxeno atmosférico, á vez que se observaban no microscopio as cianobacterias responsables de tal proceso. Simultaneamente, medíanse as concentracións de nitrato dende a superficie ata as augas escuras, e lanzábanse instrumentos que avaliaban o nivel de turbulencia e a capacidade de bombeo vertical do nitróxeno.
Segundo Rafael Simó, investigador do CSIC e un dos coordinadores da expedición, “aos océanos debemos a metade da produción de osíxeno do planeta e a retirada dunha parte importante do CO2 que os humanos lanzamos á atmosfera; o nitróxeno funciona como chave para regular todo isto, co que comprender o ciclo do nitróxeno é crucial para comprender e anticipar o papel dos océanos no clima e a alimentación das xeracións futuras”. O nitróxeno necesario para que poida darse a fotosíntese na parte superficial iluminada do océano provén da utilización de N2 do aire por parte de algúns microorganismos e da difusión de nitrato dende augas profundas. O estudo publicado avalía ambos procesos nos océanos do planeta.