Nuestro fracaso para mitigar de manera decisiva el cambio climático está impulsando a los investigadores a examinar enfoques más drásticos, como fertilizar los océanos para combatir el exceso masivo de dióxido de carbono en nuestro aire.
“En este punto, el tiempo es esencial”, dice Michael Hochella, científico de la Tierra en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía de EE. UU.
“Para combatir el aumento de las temperaturas, debemos disminuir los niveles de CO2 a escala global. Examinar todas nuestras opciones, incluido el uso de los océanos como sumideros de CO2, nos brinda la mejor oportunidad de enfriar el planeta”.
El fitoplancton, la variedad fotosintética de microorganismos que flotan en la superficie del océano, es uno de los componentes principales de la bomba biológica del ciclo del carbono que extrae el CO2 del aire para almacenarlo en las profundidades del océano. Los diminutos organismos necesitan minerales como el hierro para crecer y multiplicarse, pero solo hay una cantidad fija flotando en la superficie de las aguas con ellos, lo que limita la cantidad de fitoplancton que puede florecer.
Entonces, así como los fertilizantes pueden ayudar a los organismos fotosintéticos a florecer en la tierra, la misma ayuda podría, en teoría, ofrecerse a los comedores de luz solar que flotan en nuestros mares. Las ballenas una vez realizaron una gran parte de la fertilización natural del océano, alimentando al plancton con los nutrientes que de otro modo estarían fuera de su alcance a través de columnas gigantes de excremento. Antes de que la caza industrial de ballenas redujera drásticamente el número de ballenas, las ballenas ayudaban a eliminar cerca de 2 millones de toneladas de dióxido de carbono al año a través de este proceso, ahora está más cerca de las 200.000 toneladas.
Entonces, al agregar artificialmente este fertilizante faltante, podríamos estimular a estos microbios a crecer y reproducirse, absorber más CO2 del aire y llevarlo con ellos a la muerte. El CO2 se almacena en el fondo del océano en este punto, donde la mayor parte del exceso se ha liberado gracias a las actividades humanas.
Esta finalización poética del ciclo que hemos roto podría secuestrar este carbono durante cientos de miles de años, como lo hicieron antes los fósiles convertidos en combustible. Las formas solubles más grandes de los nutrientes requeridos no tienden a permanecer cerca de la superficie durante el tiempo suficiente para que el fitoplancton las consuma, explica el equipo, por lo que los investigadores recurrieron a las nanopartículas. Las nanopartículas como los óxidos de hierro y los oxihidróxidos de hierro son fertilizantes oceánicos naturales de fuentes como las cenizas volcánicas y los sedimentos del suelo.
“La idea es aumentar los procesos existentes”, dice Hochella. “Los humanos han fertilizado la tierra para cultivar durante siglos. Podemos aprender a fertilizar los océanos de manera responsable”.
Al revisar 123 estudios, el biogeoquímico de la Universidad de Leeds, Peyman Babakhani, y sus colegas encontraron algunas nanopartículas diseñadas que podrían ser candidatas para fertilizar de forma segura el crecimiento del fitoplancton. La fertilización artificial del océano tendría que ocurrir a un nivel que aumentara el número de microalgas, pero no lo suficiente como para correr el riesgo de toxicidad.
Algunos de los estudios que evaluó el equipo pudieron lograr un aumento del 35 al 756% en el crecimiento y la abundancia de algas en comparación con los controles. Es más, parece que la afinidad de las nanopartículas con las superficies de las células (en este caso, el fitoplancton) dicta cuánto se absorbe, en lugar de las concentraciones, por lo que podría liberarse a niveles equivalentes a los que ya se encuentran en el agua de mar.
Algunos experimentos encontraron que el crecimiento de las floraciones de fitoplancton usando fertilizantes oceánicos terminó agotando otros nutrientes circundantes que no fueron suministrados artificialmente. Esto detuvo su crecimiento, lo que significa que los futuros fertilizantes podrían necesitar incorporar más minerales.
“Si se logra una reducción considerable de CO2 mediante el uso de nanopartículas diseñadas, esto puede permitir aplicaciones del enfoque como tecnología de eliminación de dióxido de carbono a escalas más pequeñas o ubicaciones específicas”, explica el equipo en su artículo, “y así disipar algunas de las preocupaciones sobre los riesgos”. de la geoingeniería de todo el ecosistema marino y el ‘robo de nutrientes’ aguas abajo”.
Al igual que con cualquier manipulación del medio ambiente a gran escala, esta propuesta no está exenta de riesgos significativos, al igual que el uso de fertilizantes para la tierra.
“Si bien las nanopartículas naturales existen en la mayoría de los entornos oceánicos, los posibles riesgos ambientales adversos de agregar [nanopartículas diseñadas] al océano requieren una evaluación rigurosa”, advierten Babakhani y sus colegas.
Ninguna de estas partículas se ha sometido a un estudio enfocado en condiciones realistas, por lo que esta idea aún se encuentra en la etapa de lluvia de ideas. Se desconoce el impacto a largo plazo de las nanopartículas en la biogeoquímica de los océanos, especialmente a la luz de su tendencia a agregarse con el tiempo en los ecosistemas marinos, lo que podría sofocar la vida debajo de la superficie del océano.
Los investigadores describen un plan para comenzar a abordar las numerosas preocupaciones. Pero estiman que aunque diseñar las nanopartículas correctas sería sustancialmente más costoso que usar materiales existentes, nos daría la capacidad de adaptarlas a las necesidades de entornos específicos (aquellos que necesitan más silicio o hierro, por ejemplo), haciéndolos más eficaces.
Si bien la necesidad de intervenciones tan extremas es cada vez más probable, los investigadores reconocen que deben abordarse con extrema precaución. Mientras tanto, ya contamos con métodos de geoingeniería confiables y mucho mejor entendidos: proteger los ecosistemas perdidos y degradados que quedan y restaurarlos.
Esta investigación fue publicada en Nature Nanotechnology.
Fuente: Science Alert.
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