La tectónica de placas puede estrangular el oxígeno marino

La vida en las profundidades oceánicas está amenazada por la tectónica de placas, capaz de estrangular el oxígeno marino. Un pequeño gesto tectónico sería una sentencia de muerte para muchas especies por el mero hecho de vivir en las zonas abisales.

Un equipo de científicos, dirigido por Alexandre Pohl, de la Universidad de California en Riverside, ha descubierto que la tectónica de placas y las corrientes oceánicas resultantes juegan un papel crucial en el suministro de oxígeno marino.

Eso significa que un factor previamente pasado por alto, la posición de los continentes, ayuda a llenar los océanos de la Tierra con el oxígeno que sustenta la vida.

El problema es que ese movimiento continental podría tener en última instancia el efecto contrario, matando a la mayoría de las criaturas del océano profundo, advierte el nuevo estudio.

Intercambiar nutrientes por oxígeno

La circulación del agua en los océanos permite que el agua rica en oxígeno fluya desde la superficie hacia las profundidades, el requisito básico para la vida en las zonas abisales.

Las corrientes también llevan nutrientes a la superficie. No solo permiten la vida en las profundidades del mar, sino que también arrojan material biológico sumergido a la superficie, que sirve como fuente de alimento para otras especies.

Esto es posible porque el agua rica en oxígeno enfría la superficie del mar cerca de los polos y se hunde debido al aumento de la densidad, donde los organismos que viven allí respiran el oxígeno.

Hasta ahora se suponía que la concentración de oxígeno en profundidad abisal dependía principalmente de la concentración de oxígeno atmosférico.

Hay algo más

Sin embargo, utilizando modelos climáticos que abarcan 540 millones de años de la historia de la Tierra, el nuevo estudio constata que esta suposición resulta insuficiente para asegurar la vida en las profundidades abisales.

Hasta ahora, los investigadores han asumido que el contenido de oxígeno del agua de mar profundo está influenciado principalmente por la cantidad de oxígeno  que puede absorber el agua superficial, que a su vez depende de la concentración de oxígeno en la atmósfera, por un lado, y de la temperatura del agua superficial, por otro.

En realidad el proceso es más complejo: los investigadores han comprobado que la ubicación de las placas continentales afecta a la forma en que el océano mueve el oxígeno. Este hallazgo se detalla en la revista Nature.

Estas corrientes vitales no siempre han funcionado: en la historia de nuestro planeta ha habido momentos en los que el intercambio de agua entre la superficie y el fondo del mar se paralizó durante decenas de millones de años, ocasionando grandes extinciones masivas de vida marina.

Solo hace unos 440 millones de años, durante el Silúrico (uno de los seis periodos de la Era Paleozoica), las corrientes oceánicas se estabilizaron lo suficiente como para asegurar una mezcla constante de oxígeno. Hasta ahora.

Lenta deriva continental

"A primera vista, la deriva continental puede parecer demasiado lenta para desencadenar algo tan drástico", dice Andy Ridgwell, uno de los autores del estudio, en un comunicado. Pero en determinadas circunstancias, incluso un evento tectónico aparentemente pequeño puede causar grandes trastornos en las corrientes oceánicas globales, añade.

Estos eventos podrían  ocurrir espontáneamente, advierten los investigadores, y provocar una nueva extinción de especies marinas de efectos devastadores. Sería una sentencia de muerte para muchas especies por el mero hecho de vivir en las profundidades abisales.

No obstante, el equipo admite que es difícil predecir si enfrentaremos un colapso en las corrientes que transportan oxígeno o cuándo, debido a eventos tectónicos. Pero señalan que se espera un debilitamiento de las corrientes marinas debido al cambio climático.

Algunos modelos predicen que las corrientes oceánicas profundas en el Atlántico Norte se romperán. Los veranos inusualmente cálidos, o eventos tectónicos como el desprendimiento de acantilados submarinos, podrían amplificar este efecto y desencadenar una reacción en cadena, advierten los investigadores.

Peligro real

El peligro es real porque el movimiento continental es capaz de estrangular el oxígeno marino: “el océano permite que florezca la vida, pero también puede  arrebatársela. Nada descarta eso, ya que las placas continentales continúan moviéndose”, concluye Ridgwell.

De todas formas, los autores advierten que su estudio no anticipa que esto pueda ocurrir, pero advierten de las limitaciones de los modelos utilizados hasta ahora para prevenir posibles episodios de esta naturaleza.

"Se necesita una mejor comprensión de todos los mecanismos subyacentes, porque el fenómeno subestimado del agotamiento del oxígeno marino podría causar serios problemas para los ecosistemas oceánicos y la sociedad humana en un futuro próximo",  escriben Katrin Meissner, de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, y Andreas Oschlies, del Centro Helmholtz para la Investigación Oceánica de Kiel, en un comentario que acompaña al estudio, también publicado en la revista Nature.

La nueva evidencia proporcionada por el estudio de Pohl y sus colegas podría ayudar a esa mayor comprensión, concluyen Meissner y Oschlies.

Referencias

Continental configuration controls ocean oxygenation during the Phanerozoic. Alexandre Pohl et al. Nature volume 608, pages 523–527 (2022). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05018-z

Plate tectonics controls ocean oxygen levels. Katrin J. Meissner & Andreas Oschlies. Nature 608, 480-481 (2022).DOI:https://doi.org/10.1038/d41586-022-02187-9