Bomba biológica y exportación de carbono
Al fijar el carbono en la superficie y enviar una fracción de este al fondo, la vida marina opera una bomba a escala planetaria que mantiene el dióxido de carbono atmosférico mucho más bajo de lo que estaría de otro modo.
Definition
La bomba biológica es el conjunto de procesos biológicos que transfieren carbono orgánico desde la superficie del océano iluminada por el sol a las profundidades, donde se almacena lejos de la atmósfera; la exportación de carbono es el flujo descendente de esta materia orgánica fuera de la capa superficial.
Scope
Este tema abarca la producción y el hundimiento de partículas orgánicas, los procesos de exportación y remineralización a través de la columna de agua, la medición del flujo de exportación de carbono, el papel de la migración y agregación del zooplancton, y los controles y la eficiencia de la bomba biológica y su sensibilidad a un océano cambiante.
Core questions
- ¿Qué fracción de la producción primaria superficial se exporta al océano profundo?
- ¿Cómo se atenúa la materia orgánica que se hunde con la profundidad a través de la remineralización?
- ¿Qué papel desempeñan la agregación de partículas y la migración del zooplancton en la exportación?
- ¿Qué tan eficiente es la bomba biológica y cómo podría cambiar con el calentamiento y la acidificación?
Key theories
- Bombas de tejido blando y carbonato
- El hundimiento de materia orgánica (tejido blando) reduce el carbono superficial y el dióxido de carbono atmosférico, mientras que la contrabomba de carbonato de la formación de conchas lo compensa parcialmente, y su equilibrio establece el control biológico neto sobre el carbono atmosférico.
- Profundidad de exportación y remineralización
- La mayor parte de la materia orgánica exportada se consume y respira en la columna de agua superior, por lo que la profundidad a la que se remineraliza determina cuánto tiempo se secuestra el carbono de la atmósfera.
Mechanisms
El fitoplancton fija el carbono en la superficie; una porción se hunde como agregados, gránulos fecales y células muertas, y es transportada aún más hacia abajo por el zooplancton migratorio. A medida que las partículas caen, las bacterias y los animales respiran la mayor parte del carbono de nuevo a su forma disuelta en profundidades someras, mientras que la pequeña fracción sobreviviente alcanza el océano profundo y los sedimentos, donde puede almacenarse durante siglos o milenios.
Clinical relevance
La bomba biológica es un control importante del dióxido de carbono atmosférico y, por lo tanto, del clima; comprenderla y cuantificarla es fundamental para proyectar el sumidero de carbono oceánico y para evaluar las estrategias propuestas de eliminación de dióxido de carbono marino, como la fertilización oceánica.
History
El concepto se cristalizó en la década de 1980 cuando Volk y Hoffert distinguieron las bombas de solubilidad y biológicas del océano y cuantificaron sus roles en el cambio de dióxido de carbono glacial-interglacial, motivando décadas de mediciones de flujo y el debate sobre la fertilización con hierro iniciado por Martin.
Key figures
- Tyler Volk
- Wallace Broecker
- John Martin
Related topics
Seminal works
- sarmientoGruber2006
- volkHoffert1985
Frequently asked questions
- ¿Por qué se llama bomba?
- Al igual que una bomba mecánica que mueve fluido contra un gradiente, la vida marina mueve continuamente el carbono de la superficie al océano profundo, manteniendo una diferencia en la concentración de carbono entre ambos que reduce el dióxido de carbono atmosférico.
- ¿Podría la mejora de la bomba biológica combatir el cambio climático?
- Propuestas como la fertilización del océano con hierro tienen como objetivo impulsar la exportación de carbono, pero la cantidad y permanencia del secuestro son inciertas y existen riesgos ecológicos, por lo que tales enfoques siguen siendo científicamente controvertidos.