Descubren vida oculta bajo el hielo del Ártico que podría cambiar el ecosistema marino

La rápida pérdida de hielo marino en el océano Ártico ha sido habitualmente considerada como una catástrofe ambiental. Sin embargo, un estudio reciente reveló que este mismo proceso de derretimiento podría favorecer la vida de formas inesperadas. A medida que el hielo retrocede, se generan condiciones que estimulan el crecimiento de algas, base de la cadena alimentaria marina en esta región.

Las algas forman el fundamento de la mayoría de los ecosistemas oceánicos, pero necesitan nitrógeno para crecer, un recurso escaso en las aguas del Ártico. Un equipo internacional de investigación liderado por la Universidad de Copenhague descubrió que podría haber más nitrógeno disponible de lo que se había considerado anteriormente. Este cambio podría transformar el futuro de la vida marina y la cantidad de carbono que el océano puede absorber.

Una fuente oculta de nitrógeno bajo el hielo

El estudio constituyó el primero en confirmar que la fijación de nitrógeno, proceso mediante el cual ciertas bacterias transforman el nitrógeno gaseoso (N₂) disuelto en el agua de mar en amonio, tiene lugar debajo de la capa de hielo del Ártico, incluso en sus áreas más remotas. El amonio no solo alimenta a estas bacterias, sino que también nutre a las algas y, por ende, a las criaturas que dependen de ellas.

"Hasta ahora se creía que la fijación de nitrógeno no podría ocurrir bajo el hielo marino porque se asumía que las condiciones para los organismos que realizan esta función eran demasiado precarias. Nos equivocamos," comentó Lisa W. von Friesen, autora principal del estudio y exestudiante de doctorado del Departamento de Biología.

Menos hielo, más vida

A diferencia de otros océanos donde dominan las cianobacterias en la fijación de nitrógeno, el océano Ártico depende de un grupo completamente diferente de bacterias, conocidas como no cianobacterias. Los investigadores detectaron las tasas de fijación de nitrógeno más altas cerca del borde del hielo, donde el derretimiento es más intenso. Estas bacterias prosperan en esta zona de fusión que se expande a medida que el cambio climático acelera el retiro del hielo, lo que podría permitir una mayor entrada de nitrógeno en el ecosistema.

"En otras palabras, la cantidad de nitrógeno disponible en el océano Ártico ha sido subestimada, tanto hoy como en proyecciones futuras. Esto podría significar que el potencial para la producción de algas también ha sido subestimado mientras el cambio climático continúa reduciendo la cobertura de hielo marino," agregó von Friesen.

"Dado que las algas son la fuente principal de alimento para pequeños organismos como los crustáceos planctónicos, que a su vez son consumidos por peces pequeños, un aumento en la producción de algas podría repercutir en toda la cadena alimentaria," añadió.

¿Puede esto ayudar al planeta a absorber más CO₂?

Esta nueva fuente de nitrógeno podría influir también en la cantidad de dióxido de carbono que el océano Ártico absorbe. Un mayor crecimiento de algas implica más fotosíntesis, lo que permite al océano capturar mayores cantidades de CO₂.

"Para el clima y el medio ambiente, esto es probablemente una buena noticia. Si la producción de algas aumenta, el océano Ártico absorberá más CO₂ porque más CO₂ se incorporará a la biomasa de las algas. Sin embargo, los sistemas biológicos son muy complejos, por lo que es difícil realizar predicciones firmes, ya que otros mecanismos podrían actuar en sentido contrario," explicó Lasse Riemann, profesor del Departamento de Biología y autor senior del estudio.

Los investigadores subrayaron que la fijación de nitrógeno debe ser considerada en los modelos que predicen el futuro del Ártico. "Todavía no sabemos si el efecto neto será beneficioso para el clima. Pero está claro que debemos incluir un proceso tan importante como la fijación de nitrógeno en las ecuaciones cuando tratamos de predecir lo que sucederá en el océano Ártico en las próximas décadas mientras se reduce la cubierta de hielo marino," agregó Riemann.

Cómo funciona la fijación de nitrógeno

En el Ártico, las no cianobacterias realizan la fijación de nitrógeno. Estos microorganismos consumen materia orgánica disuelta, a menudo liberada por las algas, y, a cambio, producen nitrógeno fijado que promueve un mayor crecimiento de algas. Este intercambio crea un pequeño pero vital ciclo de nutrientes debajo del hielo.

Las algas cumplen un doble rol en el ecosistema: son tanto el punto de partida de la cadena alimentaria marina como absorvedores naturales de CO₂. A medida que crecen, extraen dióxido de carbono de la atmósfera, el cual puede hundirse al fondo del océano como parte de su biomasa.

Detrás del descubrimiento

El estudio, publicado en Communications Earth & Environment, involucró científicos de la Universidad de Copenhague (Dinamarca), Linnaeus University (Suecia), Alfred Wegener Institute (Alemania), Aix Marseille University (Francia), National Oceanography Centre (Reino Unido), Max Planck Institute for Chemistry (Alemania), Stockholm University (Suecia) y Swedish University of Agricultural Sciences (Suecia).

Sus hallazgos se basaron en dos grandes expediciones de investigación a bordo de los rompehielos IB Oden y RV Polarstern. Se recolectaron muestras y mediciones en 13 sitios a través del océano Ártico central, incluyendo regiones al noreste de Groenlandia y al norte de Svalbard.