El papel del sílice y el carbono del océano en los ciclos biogeoquímicos
El proyecto MUSICC (Multi-proxy approach of marine silicon and carbon biogeochemical cycles) se articuló en dos líneas de investigación distintas. La primera línea de investigación se centró en los ciclos del Si y el C en el océano Antártico y fue ejecutada mediante dos proyectos internacionales, KEOPS-2 y SAZ. Los investigadores de KEOPS-2 estudiaron una explosión demográfica de fitoplancton originada por altos insumos de hierro en el océano Antártico (meseta Kerguelen), que está dominada por diatomeas, un grupo de algas que requiere Si para secretar su pared celular, la frústula, formada por cristales de sílice. Los resultados subrayaron la importancia del aporte estival de Si y permitieron plantear la existencia de un balance estacional para el ciclo del Si en la meseta de Kerguelen, uno de los objetivos específicos del proyecto MUSICC. Este balance incluye tanto el aporte invernal y estival de nutrientes en forma de Si desde la columna de agua inferior y la producción bruta y neta de sílice como la exportación de sílice. El proyecto SAZ empleó datos de isótopos de Si para monitorizar los flujos estacionales de sílice en el fondo del océano, caracterizados por series temporales de trampas de sedimentos, para tres regiones principales (Antártida, frente polar y subantártico) del océano Antártico. Las variaciones en el flujo de exportación de sílice biogénico revelaron que la tasa de hundimiento de diatomeas alcanza valores mínimos durante el invierno, permitiendo a las partículas permanecer en la columna de agua hasta la primavera siguiente. Esto es de gran importancia para la bomba biológica de carbono, que transfiere carbono desde la superficie hasta el fondo del océano, donde se almacena el carbono. La segunda línea de investigación se centró en el ciclo del Si en la interfase entre los continentes y el océano. Estudios previos han demostrado que la firma isotópica del isótopo Si disuelto (d30Si) está determinada por el uso del suelo a nivel de subcuenca y, por tanto, puede ser empleada como medida indirecta sensible a presiones antrópicas en el ciclo del Si. Con el objetivo de estudiar el ciclo del Si, el proyecto MUSICC colaboró con científicos de la India para muestrear dieciocho estuarios durante la estación seca y la estación de lluvias. Los resultados apuntan a que el aporte de Si a los estuarios es independiente de la estación y varía muy poco durante el monzón. Por tanto, el Si no parece ser un nutriente limitante en los estuarios de la India, y las firmas isotópicas de Si en ríos situados aguas arriba de los estuarios están más relacionadas con procesos de meteorización y el uso del suelo que con la descarga fluvial estacional. El proyecto MUSICC demostró que la composición isotópica natural del Si permite la identificación de fuentes de Si y estimas cuantitativas de los flujos y las mezclas verticales de Si a una escala anual. Es más, determinó que la dilución isotópica del Si es la técnica más precisa y sensible para determinar los flujos de absorción-disolución a corto plazo.
Palabras clave
Carbono, ciclos biogeoquímicos, silicio, MUSICC, océano Antártico