Tenir idees i posar-les a prova

Fem créixer el fitoplàncton i evitarem l’escalfament global! Una idea simple i elegant o atrevida i esbojarrada?

laura4

Fitoplàncton vist al microscopi òptic. L. Arín.

El fitoplàncton obté energia amb la fotosíntesi i en el procés absorbeix diòxid de carboni. Aquest diòxid de carboni no s’allibera necessàriament a l’atmosfera com ho fan les plantes. Part d’aquest carboni queda incorporat en les cèl·lules. Quan el fitoplàncton mor, sedimenta al fons de l’oceà, on es descompon. Aquest carboni orgànic roman en els sediments marins durant centenars d’anys. El procés és un ”segrest” de carboni de l’atmosfera cap el fons del mar i és per això que avui en dia entenem els oceans com embornals naturals de carboni.

El ferro és un nutrient essencial per al creixement del fitoplàncton i la forma dissolta és escassa a l’oceà. On hi ha manca de ferro, hi ha poc fitoplàncton. Una explicació és que la manca d’aquest nutrient manté aquests organismes limitats. Així que a principi dels anys 90 es va proposar la hipòtesis del ferro. La idea era que es podría fertilitzar l’oceà amb ferro, la fertilització augmentaria de manera espectacular la quantitat de fitoplàncton, i aquest després d’absorbir el diòxid de carboni, sedimentaria, per tant, es trauria carboni de circulació i es podria refredar el planeta. “Give me half a tanker of iron and I’ll give you the next ice age”, va dir mig en broma l’oceanògraf John Martin. Evitar l’escalfament global! El concepte era simple i les conseqüències incalculables.

El fitoplàncton com a control climàtic? Per alguns semblava una bestiesa. Les calculadores d’alguns oceanògrafs demostraven que els números de la fertilització i segrest de carboni no quadraven. Altres estaven convençuts que les poblacions minses de fitoplàncton en alguns oceans és perquè hi ha algú que se’l menja. Però, ningú tenia les proves per demostrar-ho. Potser la hipòtesis era certa.

El 1989, es va posar a prova la idea de la fertilització amb ferro amb un experiment a petita escala a l’Oceà Antàrtic. Es van omplir ampolles amb aigua de mar amb poblacions naturals de fitoplàncton, en algunes ampolles es va afegir ferro i en d’altres no es va afegir res i tot plegat es va posar a la llum del sol. En sis dies, el fitoplàncton va créixer de manera espectacular a l’aigua de mar enriquida amb ferro i el fitoplàncton sense ferro es va mantenir igual. S’havia trobat el que s’esperava: el ferro limita el creixement del fitoplàncton. Els resultats es van publicar a una revista molt prestigiosa i la idea es va transmetre al món.

Ara bé, alguns científics varen dir que les ampolles excloïen els depredadors que controlen el creixement de fitoplàncton i a més, el que passa en una ampolla no és podia generalitzar a l’oceà. La prova s’havia de fer a l’oceà.

Si? s’havia de modificar químicament una zona del mar per observar l’efecte? La controvèrsia estava servida. Tradicionalment, la investigació marina s’havia limitat a l’observació i els experiments “de l’ampolla” al laboratori per aprendre com funciona l’oceà. S’havia de fer geoenginyeria? Hi havia perill pel medi natural? Els efectes secundaris de la fertilització amb ferro a gran escala no es coneixien. Afegir ferro en àrees pobres marines és com regar un desert, s’està canviant un ecosistema. I amb tot això, hi havia un segon punt controvertit. Si es demostrava la hipòtesi del ferro, els polítics la podrien fer servir com a excusa per abandonar les polítiques de reducció del diòxid de carboni. Per què reduir el problema de l’escalfament global si la ciència podria proporcionar una solució ràpida, oi?

bloomMER_FR_20111202_51029_H1

Proliferacions de fitoplàncton a l’Oceà Atlàntic Sud, desembre del 2011. Els blaus i els verds corresponen a diferents tipus i quantitats de fitoplàncton. Imatge del satèl·lit Envisat, resolució de 300 m. http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth

Els científics van debatre aquest temes i van arribar a la conclusió que la hipòtesi de ferro s’havia de provar in situ i que una prova a petita escala no posaria en perill el medi natural. Així que, per primera vegada, al 1993, la hipòtesis del ferro es va posar a prova a l’oceà sota la mirada internacional. Un vaixell cap al sud-oest de les Illes Galàpagos, un laboratori portàtil, una grua del centre de la nau, grans barrils amb grànuls de ferro. Durant sis setmanes, els oceanògrafs varen treballar en un laboratori de la mida d’un vagó de metro. Hi havia moltes raons per què l’experiment es fes de manera impecable. També hi havia un rerefons particular, en John Martin havia mort per un càncer aquell any.

Així que es va fertilitzar una zona de 64 quilòmetres quadrats amb ferro. Per seguir la zona de mar rica en ferro es va idear una boia flotant com a guia del moviment de la mar. El vaixell podia seguir la zona en qüestió i durant l’experiment es treia aigua de la zona fertilitzada i la zona no fertilitzada per fer el seguiment del fitoplàncton. En tan sols un dia, la tripulació va veure que la mar tenia d’un color diferent: el fitoplàncton havia crescut. Martin tenia raó. I es va seguir l’experiment durant nou dies per calcular quan havia augmentat el fitoplàncton. Però en aquest experiment, la biomassa només va augmentar tres vegades més. La resposta de l’oceà a la fertilització era relativament feble i no era tant com esperaven. Tot i que la hipòtesi de ferro s’havia demostrat, els resultats donaven a entendre que l’ús de ferro per disminuir l’escalfament global no seria pràctic. La relació amb el clima no s’havia provat.

Els investigadors varen seguir pensant i discutint. I si la fertilització fos continua? El ferro que arriba a l’oceà prové de la pols dels deserts amb el vent i això passa de manera continua. Així que al 1995, una segona expedició científica va afegir ferro dues vegades i els resultats van ser impressionants. Aquest cop, el fitoplàncton va augmentar 30 vegades més. I, de tots els grups de fitoplàncton, les diatomees són les que més van créixer. A més a més, aquest cop es varen descobrir punts molt rellevants a l’hora de dissenyar els experiments i entendre els resultats. El ferro necessitava mantenir-se en solució i seguir estant disponible per als organismes a la zona superficial amb llum perquè tingues un efecte, i això no havia passat en el primer experiment. Altres aspectes rellevants a tenir en compte eren la composició de la comunitat de fitoplàncton, la fisiologia dels organismes, la relació dels compostos nutritius existents, les condicions oceanogràfiques, etc.

Des de llavors, s’han fet 9 experiments internacionals per entendre els efectes de la fertilització de ferro. Un d’ells es va dur a terme en aigües pobres en silici, un nutrient essencial necessari pel creixement de les diatomees. En aquest cas, va haver una proliferació de fitoplàncton però no de diatomees perquè el silici es va esgotar ràpidament. La quantitat de carboni segrestada va ser relativament petita perquè els depredadors es varen menjar el fitoplàncton i aquest no va sedimentar. Aquest experiment confirmava que el “segrest” potencial de carboni depenia en gran mesura de l’elecció del lloc de l’experiment i dels organismes que hi proliferen.

Un dels altres experiment es va realitzar en una àrea amb continguts alts de nitrats, un altre nutrient essencial necessari pel creixement del fitoplàncton. Aquest cop, el fitoplàncton que va créixer eren diatomees del gènere Pseudonitzschia. Aquest gènere és ben conegut doncs conté espècies tòxiques per la fauna marina i els humans. I així va ser, durant l’experiment varen trobar nivells alts del compost tòxic, l’àcid domoic. Aquesta toxina podia afectar directament als organismes que consumien el fitoplàncton i transferir la toxina als peixos i als ocells. L’ adició de ferro podia alterar significativament les xarxes tròfiques marines!

Desprès de tots els experiments i el camí recorregut, les conclusions dels estudis són que una única fertilització segresta molt poc carboni, i per tant, per captar una quantitat rellevant de carboni caldria una fertilització continua i a més gran escala que la realitzada fins ara. La fertilització pot tenir efectes inesperats sobre els cicles biogeoquímics i cap dels experiments realitzats fins ara descriu els efectes de les proliferacions de fitoplàncton a llarg termini. Els crítics i els defensors estan d’acord en què la majoria de les preguntes sobre l’impacte, la seguretat i l’eficàcia de la fertilització amb ferro de l’oceà només poden ser respostes amb més estudis. També s’està d’acord que no sembla correcte vendre la idea de l’adició de ferro amb les dades obtingudes doncs encara cal una demostració inequívoca de l’eliminació del diòxid de carboni, que aquest quedi retingut en els sediments marins per un temps llarg i que tot plegat té impactes ambientals acceptables i predictibles.

Si voleu saber més del tema, dintre de poc tenim una oportunitat única. Aquest any, el Premi Ramon Margalef ha estat concedit a la investigadora Sallie Chisholm per la seva contribució a la comprensió dels organismes fotosintètics dominants en l’oceà i per ser capdavantera en demostrar els efectes negatius de la fertilització amb ferro a l’oceà a les xarxes tròfiques. Aquí podeu trobar un article d’opinió sobre el tema. Quan vingui a l’octubre, la Dra Chisholm ens podrà explicar molt més de la forma d’estudiar l’oceà i tot el que s’ha après durant aquest camí. Serà molt interessant escoltar-la!


One comment


Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s