El fitoplancton que flota cerca de la superficie del océano desempeña un papel fundamental en la biogeoquímica marina, el ciclo del carbono y la salud del ecosistema. Pero medir la actividad de estos organismos microscópicos es un reto. Aunque los científicos se basan en el muestreo desde barcos y satélites para cuantificar su abundancia, ambos métodos tienen limitaciones. En un estudio publicado recientemente en la revista Journal of Geophysical Research-Biogeosciencesse utilizaron flotadores de perfilado Argo equipados con sensores biogeoquímicos, es decir, los flotadores BGC Argo, para obtener las primeras estimaciones de un año de duración del fitoplancton en el océano Atlántico Norte occidental.
El Atlántico Norte occidental produce una de las mayores floraciones estacionales de fitoplancton del océano mundial. El doctor Bo Yang, investigador del Instituto Cooperativo de la Universidad de Miami en el AOML, dirigió un esfuerzo para probar la viabilidad de utilizar los flotadores BGC Argo para cuantificar el fitoplancton en esta región.
"Nuestros resultados ponen de manifiesto la utilidad de los perfiles bioópticos de los flotadores", dijo el Dr. Yang. "Indican que las condiciones ambientales, por ejemplo, la disponibilidad de luz y el suministro de nutrientes, son factores importantes que controlan la estacionalidad y las distribuciones espaciales (horizontales y verticales) de la NPP en el océano Atlántico Norte occidental".
Bo Yang, PhD, investigador del CIMAS en el AOML
Conocido como productor primario, el fitoplancton es la base de la red alimentaria marina, alimentando directa o indirectamente a organismos cada vez más grandes. Al igual que las plantas terrestres, el fitoplancton contiene clorofila y, mediante la fotosíntesis, convierte el dióxido de carbono atmosférico y la luz solar en azúcares simples para alimentarse.
El fitoplancton se multiplica rápidamente en los días de sol cuando los nutrientes son abundantes, creando densos remolinos que colorean la superficie del océano. La energía total que producen colectivamente es su productividad bruta. La energía que queda después de satisfacer sus necesidades nutricionales, denominada producción primaria neta o PPN, está disponible para que la consuman otras especies marinas. La PPN es una medida fundamental para evaluar la productividad biológica del océano.
Las mediciones de la PPN realizadas desde los barcos son específicas de la zona y el momento del muestreo, por lo que sólo proporcionan instantáneas limitadas de la productividad biológica que tiene lugar en el océano global. Los satélites miden la PPN en grandes franjas de la superficie del mar, pero tienen dificultades para captar la actividad biológica a profundidades inferiores a la superficie y en regiones oscurecidas por las nubes.
El equipo científico utilizó datos de campo de cinco flotadores BGC Argo que recopilaron mediciones durante el Estudio de Aerosoles y Ecosistemas Marinos del Atlántico Norte (NAAMES) realizado entre 2015 y 2018. Durante el proyecto NAAMES también se llevaron a cabo muestreos en barco para NPP. Los cinco flotadores del BGC operaron muy cerca de las estaciones de crucero del NAAMES donde se realizó el muestreo en barco, lo que facilitó su comparación.
Utilizando dos modelos bioópticos, el equipo evaluó el rendimiento de las estimaciones de la PPN basadas en Argo frente a las estimaciones basadas en los buques, seguido de un análisis de las distribuciones espaciales y temporales de la PPN en el Atlántico Norte occidental. Aunque los modelos presentaban tanto ventajas como limitaciones, la PPN derivada de los flotadores Argo resultó ser comparable a las estimaciones a bordo y por satélite.
Gracias a su capacidad para derivar continuamente, recopilando mediciones en la superficie hasta profundidades de 2.000 m, los datos derivados del BGC Argo complementan los enfoques de los barcos y los satélites llenando las lagunas en la cobertura. El muestreo a lo largo de periodos de tiempo más largos y a distintas profundidades proporciona una mayor información temporal y espacial sobre la producción de carbono del fitoplancton, lo que permite realizar estimaciones de la PPN durante todo el año.