Las algas microscópicas en el océano, vitales para producir gran parte del oxígeno de la Tierra, dependen del hierro para alimentar la fotosíntesis, según una nueva investigación de Rutgers University. Cuando el hierro es limitado, estos fitoplancton desperdician energía, potencialmente alterando las cadenas alimentarias marinas en medio del cambio climático. Estudios de campo en el Océano Austral destacan cómo esta escasez de micronutrientes podría llevar a declives en el krill y animales marinos más grandes como ballenas y pingüinos.
El fitoplancton, diminutas algas marinas en la base de los ecosistemas oceánicos, genera una porción significativa del oxígeno que respiran los humanos mediante la fotosíntesis. Este proceso requiere hierro, proveniente principalmente del polvo del desierto y el agua de deshielo glacial. Un estudio publicado en los Proceedings of the National Academy of Sciences revela que la limitación de hierro causa ineficiencias en el uso de la energía, ralentizando la producción de oxígeno y la captura de carbono. “Cada segunda respiración que tomas incluye oxígeno del océano, liberado por el fitoplancton”, explicó Paul G. Falkowski, coautor y titular de la Bennett L. Smith Chair in Business and Natural Resources en Rutgers-New Brunswick. “Nuestra investigación muestra que el hierro es un factor limitante en la capacidad del fitoplancton para producir oxígeno en vastas regiones del océano.” Para investigar los efectos en el mundo real, la autora principal Heshani Pupulewatte realizó trabajo de campo durante 37 días en 2023 y 2024 a bordo de un buque de investigación británico. La expedición atravesó el Océano Atlántico Sur hasta la zona de hielo del Giro de Weddell y de regreso, partiendo de la costa sudafricana. Usando fluorómetros personalizados desarrollados en el laboratorio de Falkowski, Pupulewatte midió la fluorescencia en muestras de fitoplancton, indicando desperdicio de energía durante el estrés por hierro. Los hallazgos mostraron que bajo escasez de hierro, hasta el 25% de las proteínas captadoras de luz se desacoplan de las estructuras de conversión de energía, lo que lleva a fluorescencia excesiva y eficiencia reducida. La adición de hierro a las muestras restauró la conectividad, impulsando la fotosíntesis. “Demostramos los resultados del estrés por hierro en el fitoplancton en el océano, sin siquiera traer muestras de vuelta al laboratorio”, señaló Pupulewatte. Falkowski advirtió que los cambios impulsados por el clima, como la alteración de la circulación oceánica, pueden disminuir las aportaciones de hierro. Esto podría reducir el crecimiento del fitoplancton, afectando las poblaciones de krill y, a su vez, a depredadores como focas, pingüinos y ballenas. “Cuando los niveles de hierro bajan y la cantidad de alimento disponible para estos animales de nivel superior es menor, el resultado será menos de estas majestuosas criaturas”, dijo. La investigación subraya el papel molecular del hierro en sostener la productividad oceánica y el ciclo global del carbono.