Los corales, testimonios de los cambios ambientales

Ariadna Martínez, estudiante de doctorado en el Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC), investiga la historia de los océanos a partir de los anillos de los corales.

Los océanos son importantes por muchas razones, pero especialmente por su función en el sistema climático de nuestro planeta, al transferir el calor de los trópicos a las regiones polares mediante las corrientes marinas. Esta característica, junto con el efecto invernadero, permite que la temperatura media global del aire sea de unos confortables 15ºC, favoreciendo así la existencia de vida en la Tierra. Los océanos, a su vez, juegan un papel esencial en el ciclo global del carbono y se estima que han absorbido hasta un tercio del CO2 antropogénico (emitido como consecuencia de las actividades humanas) desde el comienzo de la Revolución Industrial−segunda mitad del siglo XVIII− contribuyendo a la amortiguación de los efectos negativos derivados del calentamiento global. 

A pesar de su papel fundamental en el funcionamiento del sistema Tierra, el conocimiento que se tiene hasta hoy sobre los procesos e interacciones entre el clima y los océanos es aún bastante escaso debido a la inexistencia de mediciones directas o registros instrumentales para periodos anteriores al siglo XIX. Dado que no es posible retroceder en el tiempo para ver cómo eran los océanos en el pasado, los científicos a menudo recurren a la paleoceanografía.

La historia de los océanos

La ciencia de la paleoceanografía se basa en la extracción de información a partir de archivos paleoclimáticos conocidos como proxies para la realización de reconstrucciones. Los datos que éstos proporcionan no solo nos permiten conocer las variables físicas, químicas o biológicas de los océanos antiguos sino también modelizar y realizar predicciones sobre el cambio climático y sus impactos relacionados, como el calentamiento global o la acidificación de los océanos.  

Las reconstrucciones paleoceanográficas se derivan tradicionalmente del análisis geoquímico de carbonatos biogénicos−compuestos orgánicos del carbono− producidos por una gran variedad de organismos tales como moluscos, foraminíferos, algas cocolitoforales, equinodermos o los corales. En comparación con otros registros, como los testigos sedimentarios, los corales se han estudiado recientemente por ser unos proxies muy atractivos desde el punto de vista paleoceanográfico; ya que proporcionan registros continuos de alta resolución anuales e incluso estacionales, para períodos de tiempo de hasta más de cien años.

Los corales, al igual que los árboles terrestres, construyen sus esqueletos en forma de diferentes bandas o anillos de crecimiento. En este caso, mediante la secreción de carbonato cálcico (CaCO3) con diferentes densidades a lo largo del año. Durante su lento desarrollo, los corales registran en los anillos las características químicas del agua en el momento de su formación. De esta manera, pueden considerarse un diario detallado de la historia natural de nuestros océanos.

 

Estudiando los corales

A través del estudio de la composición de los anillos (isótopos, elementos traza, etc.), es posible conocer la edad de los corales o su período de formación, así como reconstruir con precisión diversos parámetros marinos, como la temperatura, la salinidad, la productividad o el pH, entre otros. De hecho, los corales tropicales se han utilizado extensivamente en paleoceanografía, proporcionando información sobre la insolación diaria, los ciclos lunares, o incluso las variaciones mensuales de las mareas.

La paleoceanografía resulta útil para el estudio de los corales presentes en océanos tropicales poco profundos. Por otro lado, existe otro tipo de corales, conocidos como corales escleractinios que habitan aguas profundas y por ello denominados corales de aguas frías (CWC) que muestran una distribución casi cosmopolita (en el conjunto de los océanos del planeta) en un amplio rango de profundidades. Una de las especies de CWC más utilizadas en paleoceanografía es Desmophyllum dianthus.

Con el objetivo de encontrar nuevos archivos y proxies, es fundamental obtener calibraciones robustas para comprender el clima del pasado. Ello supone un gran desafío técnico,  al implicar mantener estos organismos de lento crecimiento en acuarios durante largos períodos de tiempo, necesarios para lograr un crecimiento esquelético suficiente para los análisis geoquímicos.

Investigación en biogeoquímica marina y cambio global

¿Cómo han cambiado las condiciones químicas del Mediterráneo desde la última deglaciación?, ¿cómo han variado en relación a la circulación oceánica?, ¿qué implicaciones tienen en la presencia/ausencia de estos corales?. Estas son algunas de las preguntas que los investigadores del Grupo de Investigación de Biogeoquímica Marina y Cambio Global del ICM-CSIC pretenden responder desde el laboratorio.

Los científicos se centran en calibrar, mediante experimentos en acuarios, las proporciones específicas entre distintos elementos de la tabla periódica, como la relación entre fósforo y calcio (P/Ca) o litio y magnesio (Li/Mg). Asimismo, estudian las relaciones isotópicas de boro (δ11B). Estos indicadores químicos dan información de parámetros ambientales del océano como la dinámica de nutrientes, concentración de iones de carbonato, temperatura, y pH del agua de mar que se puede extraer de los corales de la especie Desmophyllum dianthus.

Por ejemplo, las calibraciones obtenidas se podrán aplicar a corales fósiles de la misma especie para reconstruir dichos parámetros en el Mediterráneo Occidental durante los últimos 20.000 años.

Ariadna Martínez

 

Más sobre Ariadna Martínez:

Ariadna Martínez

“Me licencié en Geografía (2011) con Máster en Ciencias del Mar (2014) por la Universidad de Barcelona. Entre los años 2013 y 2016 colaboré con el grupo de investigación Benthic Suspension Feeders con sede en el ICM-CSIC donde realicé mi tesina de máster centrada en el estudio de la longevidad, el crecimiento y la geoquímica de los esqueletos en gorgonias antárticas del género Primnoa. Desde entonces, he combinado la investigación con la participación activa en actividades educativas y divulgativas en el marco del proyecto de la Obra Social La Caixa – ICM ‘El mar a fondo’.

Actualmente, soy estudiante de doctorado en el grupo de Biogeoquímica Marina del ICM-CSIC bajo la supervisión de Carles Pelejero y Eva Calvo. Mi tesis doctoral está enmarcada en el campo de la paleoceanografía y tiene como objetivo explorar las condiciones oceánicas del pasado a partir de la combinación de dos paleoarchivos: testimonios sedimentarios y corales de agua fría (CWC). Mi objetivo principal es calibrar experimentalmente las relaciones elementales de elementos como el P, el Ba, el Cd, el B, el Li y el Mg en los esqueletos de corales Desmophyllum dianthus como aproximaciones a la dinámica de nutrientes, el pH del agua de mar, la concentración de ión carbonato y la temperatura. Paralelamente a los experimentos, analizo biomarcadores moleculares en sedimentos marinos, que permiten reconstruir las temperaturas de la superficie del mar y la producción primaria en el pasado. Este enfoque combinado permite trabajar a diferentes resoluciones y escalas de tiempo y, en última instancia, ayudará a evaluar la variabilidad natural de los procesos oceánicos para comprender mejor los cambios ambientales causados ​​por la actividad antropogénica”.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto:
search previous next tag category expand menu location phone mail time cart zoom edit close