Els detalls es recullen en un estudi internacional en què ha participat l’ICM-CSIC que conclou que les substàncies orgàniques que mantenen el ferro en dissolució a l’oceà Antàrtic provenen sobretot de les algues i els bacteris que formen el plàncton.
Un equip d’investigació encapçalat per la Universitat de Ginebra i l’Escola Politècnica Federal de Lausana, amb la participació de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) i les universitats de Ciutat del Cap i Canberra, ha revelat el mecanisme pel qual el plàncton manté disponible el ferro que necessita per viure, evitant que s’enfonsi amb les partícules minerals. Els detalls es recullen en un estudi publicat recentment a la revista Nature Communications que conclou que les substàncies orgàniques que mantenen el ferro en dissolució a l’oceà Antàrtic provenen sobretot de les algues i els bacteris que formen el plàncton.
“El ferro és essencial per a la vida, inclosa la vida marina, però és molt poc soluble en l’aigua de mar a no ser que estigui lligat a substàncies orgàniques. D’on surten aquestes substàncies era un dels principals enigmes a resoldre” – explica Rafel Simó, investigador de l’ICM-CSIC i un dels autors d’ aquest estudi realitzat durant l’Expedició de Circumnavegació Antàrtica, un projecte internacional liderat per l’Institut Polar Suís el 2017. Aquesta campanya va recórrer l’oceà al voltant de l’Antàrtida durant tres mesos, essent el projecte més ambiciós que mai s’ha realitzat en aquelles aigües.
Oceans anèmics
El ferro és un element imprescindible per a la maquinària cel·lular de la fotosíntesi i, per tant, per al desenvolupament de la vida. Això és així perquè la fotosíntesi va aparèixer a la Terra en un temps, fa uns 3.500 milions d’anys, en què el ferro era molt abundant al mar. Quan la mateixa fotosíntesi va acabar oxigenant l’atmosfera, va oxidar el ferro i el va fer precipitar cap als fons marins. Avui dia el ferro és escàs a la superfície dels oceans, però especialment a l’oceà Antàrtic, més allunyat de les costes, on la vida pateix una anèmia crònica.
Allò que ajuda que el poc ferro residual estigui disponible per al plàncton són els compostos orgànics que s’hi associen químicament i el mantenen en l’aigua evitant que sedimenti cap al fons. La majoria d’aquests compostos són les anomenades substàncies húmiques.
“Fins ara, sabíem que la major part de les substàncies húmiques dels oceans provenen de terra, abocades al mar pels rius i l’atmosfera”, explica Christel Hassler, investigadora de l’Escola Politècnica Federal de Lausana i autora principal del treball. “Nosaltres hem trobat que, a l’oceà Antàrtic, tan allunyat dels rius i la terra exposada dels continents, bona part de les substàncies húmiques provenen del mateix plàncton”, continua Hassler.
Captadors de ferro
Per a l’elaboració de l’estudi, l’equip investigador va recórrer l’oceà Antàrtic, amb sortida i arribada a Ciutat del Cap (Sudàfrica), tot passant pels ports de Hobart (Tasmània) i Punta Arenas (Xile). Bona part del trajecte van navegar allunyats de les costes del continent gelat, excepte en la regions dels mars de Ross, Amundsen i Bellingshausen, a l’Antàrtida occidental, on es van acostar molt a les plataformes de gel. Les mesures químiques i electroquímiques del ferro i els seus lligands orgànics, fetes a diverses profunditats de l’oceà, han permès determinar que la majoria del ferro està lligat a substàncies produïdes pel plàncton.
“Això és molt interessant”, afirma Simó, “perquè encara no entenem prou què permet o limita l’activitat biològica a l’oceà Antàrtic, fins al punt que els models que fem servir en subestimen el consum de CO2 atmosfèric per a la fotosíntesi. Aquesta troballa ens ajudarà a millorar els models amb què fem prediccions”.
La investigació aporta informació clau sobre el funcionament de la vida a l’oceà Antàrtic, una de les regions més importants per a la regulació del clima de tot el planeta, i a la vegada una de les més sensibles al canvi climàtic. “Aquesta és una mostra més de com la vida desenvolupa estratègies per sobreviure quan li falta algun recurs fonamental”, conclou l’investigador.