El fitoplancton y los nutrientes de los océanos

El fitoplancton (phyto = planta, Planktos = moverse) son plantas unicelulares que viven en la superficie de las aguas de los océanos. La mayoría se dejan arrastrar por las corrientes marinas pero hay algunos tipos que poseen una cierta capacidad de movimiento. Utilizan la luz, el dióxido de carbono y el agua para un proceso conocido como fotosíntesis gracias al cual producen materia orgánica para construir sus células. Además producen oxígeno que es el elemento indispensable para la vida sobre la Tierra. El fitoplancton capta del aire casi tanto dióxido de carbono como las plantas terrestres y por lo tanto ayudan a regular el clima.

1. En la fotosíntesis, la clorofila (el pigmento verde de las plantas) captura energía del Sol. Como el fitoplancton tiene que hacer la fotosíntesis y necesita para ello energía del Sol, sólo puede estar en la superficie del océano. En el mar abierto esta capa puede tener unos 100 m de espesor, sobre una profundidad total de unos 3000 m. Una parte de la energía del Sol se utiliza para romper las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. El oxígeno no es necesario así que se libera de la célula. El hidrógeno reacciona con el dióxido de carbono y utilizando más energía del Sol forma pequeñas moléculas orgánicas como la glucosa. Esta es la molécula base para compuestos orgánicos mucho más complejos. Autor: Lucinda Spokes.

El fitoplancton también necesita nutrientes apra crecer. Necesita una gran variedad de elementos químicos pero los más críticos son el nitrógeno y el fósforo ya que son necesarios en grandes cantidades pero están presentes en bajas concentraciones en el mar. El nitrógeno y el fósforo son como los fertilizantes que añadimos a las plantas y que ellas utilizan para fabricar sus proteinas, ácidos nucléicos y otras partes de la célula que el fitoplancton necesita para sobrevivir y reproducirse. El fitoplancton necesita nutrientes en unas proporciones muy determinadas. Por cada 106 átomos de de carbono que se convierten en materia orgánica, se necesitan 16 átomos de nitrógeno y un átomo de fósforo. La mayoría no pueden utilizar el Nitrógeno como gas (N2) directamente así que necesitan formas reactivas como el nitrato (NO3-) o el amonio (NH4+). Siempre hay dióxido de carbono de sobra así que el fitoplancton continua creciendo hasta que se agota el nitrógeno o el fósforo. En la amyoría de los casos es el nitrógeno el que se agota primero y por eso se dice que el crecimiento está limitado por el nitrógeno. En la parte Este del Mediterráneo, sin embargo, el crecimiento está limitado por el fósforo.

Fuentes de nutrientes

Los nutrientes generalmente proceden de la meteorización de las rocas y el suelo y de la conversión del nitrógeno atmosférico en formas biologicamente útiles. la actividad humana ha incrementado enormemente estos aportes.

Fósforo

Las principales fuentes de fósforo son los detergentes y las aguas residuales. Una mejora del tratamiento de estas aguas y el uso de detergentes sin fosfatos ha reducido los aportes de fósforo a los ríos y el mar.

2. Principales fuentes de azufre. Imágenes por Rachel Cave y freefoto.com

Nitrógeno

Los compuestos de nitrógeno que encontramos en los ríos son la consecuencia normal de una intensa actividad agrícola, del uso excesivo de fertilizantes que contienen nitratos y del arado de la tierra. tanto el nitrato como el amonio pueden encontrarse en la atmósfera. El nitrato procede de la combustión de nitrógeno a altas temperaturas en los motores de los vehículos y durante la generación de energía. El amonio procede del almacenamiento y extendido de residuos animales. Ambos proceden de la atmósfera y entran en los ríos y el mar a través de la lluvia como gases o como partículas.

3. Principales fuentes de nitrógeno. Imágenes de freefoto.com

Silício

Otro nutriente importante es el silicio que también procede de lameteorización de las rocas. La falta de silicio impide el crecimiento de un cierto tipo de fitoplancton, las diatomeas, que lo utilizan para fabricar sus conchas.

Si se acaba el fósforo o el nitrógeno, el fitoplancton detiene su crecimiento, en cambio, si lo que falta es silicio, el fitoplancton sigue creciendo pero las especies cambian.

Metales traza

Además el fitoplancton necesita pequeñas cantidades de metales como el hierro, el zinc o el cobalto. Hay grandes espacios en el océano donde no hay suficiente hierro para que crezca el fitoplancton. Este pequeño problema tiene serias implicaciones para el clima, pero esto lo veremos más adelante en la sección Saber Más

Remineralización

EL fitoplancton crece muy rápido, viviendo sólo un día más o menos. Cuando muere es comido por otras bazterias o por el zooplancton (animales microscópicos) que convierten la materia orgánica otra vez en CO2 y en los nutrientes básicos y consumen oxígeno. Este proceso se conoce como remineralización y ocurre sobre todo en la superficie. El CO2 se libera otra vez al aire o es reutilizado junto con los otros nutrientes "liberados" para un nuevo proceso de fotosíntesis. Si ocurre así, no hay cambios en la concentración de CO2 en la atmósfera.

Sin embargo, si el fitoplancton se hunde hasta las aguas profundas del océano, los nutrientes y el CO2 son almacenados en el fondo y el CO2 no puede volver a la atmósfera. Esto diminuye la concentración de CO2 en las aguas superficiales, permitiendo que entre más desde el aire y disminuendo por tanto la concentración atmosférica de CO2

4. Esquema muy simple en el que se muestra el proceso de remineralización. Autor: Lucinda Spokes.

Este CO2 sólo vuelve a la atmósfera cuando la circulación oceánica eleva el agua del fondo hacia la superficie, un proceso que puede llegar a durar unos 1000 años. Esto es la bomba biológica, explicada anteriormente en la sección anterior.

Más o menos el 15% del carbono captado por la fotosíntesis es almacenado en el fondo oceánico. UNa parte muy pequeña de esto se convierte en sedimentos. Una cantidad todavía más pequeña se convierte en aceite y carbón. A través de la quema de combustibles fósiles estamos liberando este carbono a la atmósfera un millón de veces más rápido que a través de los procesos naturales. Los bosques y el fitoplancton no son capaces de captar el CO2 suficientemente rápido como para contrarrestar las emisiones producidas, como consecuencia el CO2 atmosférico ha aumentado enormemente en las últimas décadas.


Sobre esta página:
Autor: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
1. Revisión científica: Prof. Tim Jickells - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
2. Revisión científica: Dr. Keith Weston - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
Revisión educativa:
última actualización: 2003-10-16

Last modified: Friday, 9 March 2018, 11:21 AM