Durante mucho tiempo se pensó que el hierro que alimenta la vida en algunas zonas del océano llegaba sobre todo desde el cielo, arrastrado por el polvo del viento. Un trabajo publicado este 9 de junio en la revista Nature Geoscience apunta a otra fuente mucho menos evidente, los volcanes del fondo marino. El estudio, liderado por el Boston College, sostiene que el descenso del nivel del mar durante las eras glaciales pudo haberlos convertido en una especie de fertilizante natural.
La idea encierra una conexión sorprendente entre dos mundos que parecen no tener nada que ver. Como resume Xingchen "Tony" Wang, profesor de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente y autor principal del informe, la vida en la superficie iluminada por el sol podría estar ligada a la actividad volcánica que ocurre a miles de metros de profundidad. Wang habla de un posible ciclo de retroalimentación que enlaza el nivel del mar, el vulcanismo, la biología oceánica y el clima.
Por qué el hierro importa tanto
En ciertas regiones del océano sobran los nutrientes principales como el nitrógeno y el fósforo, pero el fitoplancton apenas crece. El factor que lo frena es la falta de hierro, igual que a un organismo puede faltarle una sola vitamina pese a comer de todo. Esa carencia explica por qué el crecimiento del plancton queda limitado incluso en aguas ricas en otros elementos.
El asunto va más allá de la biología marina. El fitoplancton usa la luz solar y los nutrientes para crecer y, al hacerlo, ayuda a trasladar carbono desde la atmósfera hacia el océano. Por eso la llamada limitación de hierro lleva años en el centro del debate sobre la fertilización oceánica como posible estrategia para retirar dióxido de carbono del aire y frenar el cambio climático.
Lo que contaron las conchas fósiles
El equipo se centró en el Pacífico ecuatorial oriental, una amplia zona tropical donde el crecimiento del plancton está limitado por el hierro, y en la Dorsal del Pacífico Oriental que se extiende bajo ella. Allí analizaron sedimentos que abarcan los últimos 200.000 años, midiendo los isótopos de nitrógeno conservados en las conchas fósiles de unos diminutos organismos llamados foraminíferos.
Esos isótopos funcionan como un registro de cuánto nutriente consumió el plancton en cada época. Al reconstruir la serie completa, dos picos llamaron la atención del equipo, justo en los momentos de deshielo que siguieron a las grandes glaciaciones. La coautora Tianshu Kong, que generó los registros clave, reconoce que esos dos picos resultaron inesperados.
La pieza que encajó el rompecabezas llegó al comparar esos datos con los registros de hierro liberado por la misma dorsal. Las dos transiciones tras las edades de hielo mostraban un patrón claro, el plancton consumía más nutrientes al mismo tiempo que aumentaban las emisiones de hierro del fondo marino. Otras explicaciones, como el polvo arrastrado por el viento o los cambios en los nutrientes del Océano Austral, encajaban peor con la cronología.
Un océano que nunca está quieto
Quedaba una duda razonable, cómo podía el hierro liberado en las profundidades llegar hasta las aguas iluminadas por el sol. Para responderla, el equipo recurrió a modelos informáticos del océano elaborados por Xiaozhou Ruan, de la Universidad de Boston, que recrean cómo se dispersa con el tiempo el material expulsado en el fondo.
Ruan lo explica con una imagen sencilla, el océano no es un recipiente estático sino una masa en movimiento constante que se mezcla e interactúa con el relieve del fondo marino. Según sus simulaciones, con una actividad hidrotermal más intensa el hierro de las profundidades podría ascender mediante el afloramiento y la mezcla hasta las capas donde vive el plancton.
El propio origen del hallazgo refuerza su solidez, porque no se buscaba. El proyecto arrancó como una prueba sobre el hierro del polvo, pero los dos picos de deshielo del registro no cuadraban con las explicaciones habituales y terminaron reorientando toda la investigación. Wang lo describe como un experimento natural creado por los propios ciclos climáticos de la Tierra, donde la menor presión sobre las dorsales durante las glaciaciones habría disparado la liberación de hierro.
El siguiente paso será comprobar si el fenómeno se repitió fuera del Pacífico ecuatorial oriental, sobre todo en el Océano Austral, donde el uso de nutrientes pesa más sobre el dióxido de carbono atmosférico. De confirmarse, lo que hoy parece un episodio local pasaría a ser una pieza relevante para entender cómo se regula el clima del planeta entre periodos fríos y cálidos.
