UNIVERSIDAD DE PRINCETON

Un esqueleto de coral de hace 130 años ha revelado que la contaminación por nitrógeno en el océano abierto es significativamente menor que la estimada previamente.

Su estudio, publicado en ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ ofrece noticias alentadoras en relación al grado de polución en los mares, según investigadores de la Universidad de Princeton.

“Para nuestra sorpresa, no vimos evidencia de una mayor contaminación por nitrógeno en el Océano Atlántico Norte durante las últimas décadas”, afirma Xingchen (Tony) Wang, que dirigió el trabajo como parte de su doctorado en Geociencias en Princeton y ahora es un científico postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California, Estados Unidos.

Sin embargo, trabajos anteriores del equipo con base en Princeton encontraron contaminación elevada de nitrógeno en otro sitio de mar abierto en el Mar del Sur de China, coincidiendo con el aumento dramático en la producción de carbón y el uso de fertilizantes en China en las últimas dos décadas.

En el nuevo estudio, los investigadores observaron muestras de esqueletos de coral recolectados en el océano abierto a aproximadamente 620 millas al este del continente norteamericano cerca de la isla de Bermuda, una región que se cree está fuertemente influenciada por nitrógeno emitido desde fuentes de Estados Unidos continental por la contaminación de los vehículos y las plantas de energía.

Aunque el equipo no encontró evidencia de que el nitrógeno producido por el hombre fuera en aumento, los científicos notaron variaciones en el nitrógeno que correspondían a los niveles esperados de un fenómeno climático natural llamado Oscilación del Atlántico Norte, dice Wang.

El resultado contrasta con los modelos informáticos publicados anteriormente que predijeron un aumento significativo de la contaminación por nitrógeno provocada por el hombre en el Atlántico Norte. El trabajo puede indicar que las medidas de control de la contaminación de Estados Unidos están limitando con éxito la cantidad de emisiones de nitrógeno generadas por el hombre que entran al océano.

“Nuestro hallazgo tiene implicaciones importantes para el futuro del impacto del nitrógeno humano en el Océano Atlántico Norte –afirma Wang–. En gran parte debido a los avances en la tecnología de la contaminación, las emisiones de nitrógeno humano de Estados Unidos se han mantenido constantes o incluso disminuido en las últimas décadas”. Y añade: “Si las emisiones continúan en este nivel, nuestros resultados suponen que el Atlántico Norte abierto seguirá siendo mínimamente afectado por la contaminación por nitrógeno en las próximas décadas”.

IMPULSORES DE LA PRODUCCIÓN DE NITRÓGENO

El nitrógeno, cuando está en su forma biológicamente disponible y se suministra en exceso, puede causar un crecimiento excesivo de plantas y algas y causar daños graves al ecosistema, incluidas las “zonas muertas” marinas que se forman cuando los microorganismos consumen todo el oxígeno del agua, sin dejar nada para los peces. La producción de fertilizantes y la quema de combustibles fósiles han aumentado considerablemente la producción de nitrógeno biológicamente disponible o “fijo” desde principios del siglo XX.

Cuando se emite a la atmósfera, el nitrógeno fijo puede influir en el océano lejos de la tierra, pero los impactos en el océano son difíciles de estudiar debido a los desafíos que implica realizar observaciones a largo plazo en el océano abierto. Sin embargo, los corales pueden ayudar.

Los corales pétreos o “escleractinios” son organismos de larga vida que forman un esqueleto de carbonato de calcio a medida que crecen. Los corales absorben nitrógeno del agua circundante y depositan una pequeña porción en sus esqueletos, de forma que los esqueletos proporcionan un registro natural de las emisiones de nitrógeno.

Para distinguir el nitrógeno producido por el hombre o antropogénico del tipo natural, los investigadores aprovechan el hecho de que el nitrógeno viene en dos pesos. La versión más pesada, conocida como 15N, contiene un neutrón más que el más ligero 14N. El nitrógeno antropogénico tiene una relación más baja de 15N a 14N que el nitrógeno en el océano.

“Mi sueño ha sido durante mucho tiempo utilizar el nitrógeno en los esqueletos de coral para reconstruir los cambios ambientales del pasado: gracias a Tony, ahora lo estamos haciendo”, celebra Daniel Sigman, profesor de Ciencias Geológicas y Geofísicas de Dusenbury en Princeton.

Cuando era estudiante de posgrado en Princeton, Wang desarrolló un método sensible y preciso para medir la relación de 15N a 14N usando un espectrómetro de masas, que es como una báscula de baño para pesar moléculas. Para recoger muestras de coral en el Océano Atlántico Norte, Wang y Anne Cohen, científica asociada en Ggeología y Geofísica en la Institución Oceanográfica Woods Hole, llevaron un equipo en 2014 a Bermuda.

Los investigadores eliminaron un núcleo de 23 pulgadas de un núcleo vivo de coral (‘Diploria labyrinthiformis’) a unos 10 pies por debajo de la superficie en Hog Reef, a unos seis kilómetros de la isla principal. De esta forma, confirmaron que la escorrentía de nitrógeno de Bermudas no era un factor al medir los niveles de nitrógeno en el plancton que flotaba cerca.

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