¿Sabes que es la nieve marina?: la NASA financia un estudio de la Universidad de Sevilla que cuestiona cómo se mide el carbono del océano

La investigadora de la Universidad de Sevilla, Elena Ceballos ha publicado recientemente un estudio financiado por la NASA, que pone en cuestión la precisión de las cámaras submarinas que miden el carbono que llega al fondo del océano y que constituyen en la actualidad la tecnología más popular, cuyos datos se usan para realizar las proyecciones climáticas. 

Las cámaras submarinas de alta resolución conocidas como Underwater Vision Profilers (UVP) es uno de los métodos emergentes más utilizados para determinar la cantidad de dióxido de carbono emitido por las actividades humanas y transportado por el fitoplancton hacia las profundidades del océano a través de partículas orgánicas en suspensión, conocidas como "nieve marina". De esta manera el océano desempeña un papel esencial en la regulación del clima global al absorber una parte significativa del dióxido de carbono presente en la atmósfera.

Determinar cuánta de esta materia orgánica que abandona la superficie del océano alcanza realmente las aguas profundas es una de las grandes incógnitas de la oceanografía moderna y una cuestión clave para mejorar las proyecciones climáticas. 

Unas cámaras para fotografiar la nieve marina

Estas cámaras permiten fotografiar las partículas de "nieve marina" mientras se hunden en la columna de agua y estimar, a partir de su tamaño y abundancia, la cantidad de carbono que transportan hacia las profundidades. Frente a los métodos tradicionales —como las trampas de sedimentos o los trazadores radiactivos—, las UVP presentan importantes ventajas logísticas y económicas, ya que pueden desplegarse de manera autónoma y recopilar datos de forma continua en amplias regiones oceánicas. Sin embargo, el nuevo trabajo muestra que la precisión de esta tecnología depende en gran medida de las condiciones del océano estudiado.

Para llegar a esta conclusión, el equipo investigador analizó un conjunto de datos obtenido durante el proyecto internacional Exports, financiado por la NASA y considerado uno de los mayores esfuerzos oceanográficos realizados hasta la fecha para estudiar el ciclo del carbono marino. Durante seis semanas, cinco buques oceanográficos realizaron más de 70 mediciones simultáneas en el Atlántico Norte y el Pacífico Norte, dos regiones con características oceanográficas muy diferentes.

En este contexto, las estimaciones obtenidas mediante cámaras UVP se compararon con mediciones independientes realizadas con trampas de sedimentos y con el trazador radiactivo torio-234, una de las técnicas más utilizadas para cuantificar el hundimiento de partículas orgánicas.

Discrepancias importantes

Los resultados muestran que, cuando se consideran conjuntamente todos los datos del Atlántico y el Pacífico, el método basado en imágenes reproduce de forma razonable los patrones generales de exportación de carbono observados a gran escala. No obstante, al analizar cada región por separado aparecen discrepancias importantes.

El estudio identifica tres limitaciones principales. En primer lugar, las cámaras tienen dificultades para detectar partículas grandes y poco frecuentes, aunque estas contienen cantidades muy elevadas de carbono. En segundo lugar, el método pierde precisión cuando la cantidad de "nieve marina" cambian rápidamente en el tiempo. Finalmente, las estimaciones empeoran en zonas donde las partículas presentan una gran diversidad de formas y composiciones, ya que el sistema se basa principalmente en el tamaño de las partículas y no en sus propiedades físicas o biológicas.

Las conclusiones tienen implicaciones relevantes para la investigación climática. Los datos obtenidos mediante UVP se están incorporando cada vez más en modelos globales del ciclo del carbono y en herramientas de observación oceánica utilizadas para proyectar la evolución climática futura. Según advierte el estudio, una representación incompleta del carbono que alcanza el océano profundo podría introducir errores significativos en estas estimaciones.

Ante esta situación, las personas autoras proponen avanzar hacia una nueva generación de métodos de análisis que incorporen no solo el tamaño de las partículas, sino también características como su forma, transparencia o morfología. El objetivo es mejorar la capacidad de estas tecnologías para distinguir distintos tipos de "nieve marina" y estimar con mayor precisión el carbono realmente secuestrado en el océano profundo.