Este trabajo revela un vínculo muy fuerte entre el descenso del CO2 en la atmósfera y los enfriamientos y las glaciaciones en el pasado geológico. Para el estudio, publicado en la revista Nature, los investigadores analizaron el historial de adaptación de las algas marinas a mayores niveles de CO2 y descubrieron que ocurre más rápido de lo que pensaban hasta ahora y de una manera inesperada.
La concentración de CO2 en la atmósfera define el clima, regula el efecto invernadero y es un factor indispensable para que las plantas (terrestres y marinas) realicen la fotosíntesis. Cuando los niveles de CO2 descienden, la fotosíntesis se realiza de forma más lenta, por lo que las plantas han desarrollado mecanismos de adaptación. Las algas, por ejemplo, emplean y transportan algo así como «combustible» extra, recursos de carbono más abundantes en el océano, como el bicarbonato sódico. Sin embargo, como este mecanismo de adaptación implica mayor gasto de energía y nutrientes, las algas dejan de utilizarlo cuando los niveles de concentración de CO2 aumentan.
El estudio utiliza un nuevo indicador que ha permitido rastrear el momento en el que las algas dejaron de utilizar esos recursos extra de carbono. Y estos resultados aclaran no sólo la adaptación de las algas a los distintos niveles de CO2, si no el historial mismo del CO2 atmosférico. Igual que las almejas fabrican conchas que se acumulan en la orilla, algu2nas algas fabrican conchas microscópicas que acaban depositándose en el fondo del mar y ha sido posible utilizar los fósiles de estas conchas para estudiar y comprender cómo se adaptaban aquellas algas a los cambios en la concentración de CO2.
El modo en el que transportan el carbono las células de las algas ha revelado que hay un cambio en la composición química de la concha cuando la célula tiene que recurrir a esos «combustibles extra» para crecer. El estudio, al analizar la composición química de las conchas fósiles depositadas en el océano en los últimos 60 millones de años, descubrió que las algas empezaron a depender de esas fuentes de carbono suplementarias hace relativamente poco, entre 7 y 5 millones de años atrás.
El enfriamiento del clima coincide con el descenso del CO2
Este dato temporal ha sorprendido a los científicos. Según todas las evidencias, el clima de la Tierra se enfrió lentamente hasta la Revolución Industrial, se formaron primero los casquetes polares en la Antártida hace 33 millones de años y luego en Groenlandia, hace unos 2 millones de años, un proceso asociado con el descenso natural de la cantidad de CO2 en la atmósfera y el debilitamiento del efecto invernadero.
Sin embargo, en los últimos 10 años, la evolución del CO2 atmosférico ha sido muy discutida. Para la Doctora Heather Stoll, coautora del estudio, «los resultados de hoy sugieren que el CO2 estaba disminuyendo y cruzó un umbral crítico hace entre 7 y 8 millones de años, un resultado coherente con las pruebas del enfriamiento climático».
El estudio, realizado a partir de sedimentos obtenidos en el Caribe y en el Atlántico Sur, indica también que las algas se adaptan en niveles de CO2 de unas 500 partes por millón y, según la investigación, «estos niveles podrían alcanzarse a finales de este siglo debido al uso de combustibles fósiles, y tal adaptación probablemente tendrá consecuencias para los ecosistemas de la superficie de los océanos».
El estudio ha sido financiado por el Consejo de Investigación Europeo (European Research Council) y según la investigadora Heather Stoll «la subvención del ERC ha logrado que culmine un sueño científico iniciado hace diez años. La primera vez que observé el concepto del nuevo indicador y lo presenté en un taller internacional sobre biocomplejidad fue hace diez años. Pero los pasos que yo podía dar eran muy pequeños, hasta que apareció el ERC y me permitió crear un equipo de investigación dedicado al proyecto en un entorno verdaderamente multidisciplinar. La financiación me ayudó a reunir los conocimientos biológicos y geológicos necesarios para comprender tanto la célula como la historia en los sedimentos».
Con la observación de la relación entre las últimas variaciones en los niveles de CO2 y los sistemas de adaptación de las algas, los investigadores esperan entender mejor los ciclos de carbono de la atmósfera y los océanos. Los mecanismos de las algas ante los cambios ambientales y su papel en el ciclo del carbono podrían dar pistas sobre la forma en que se comportarán en el futuro el clima, la atmósfera y los océanos.
