Los nutrientes que la alteración de las rocas y el lavado de los suelos envían a los océanos (de las extinciones en masa a los fertilizantes y las floraciones algales)

Fuente: Google imágenes

¡Vaya lio en el que me he metido al elegir la noticia para redactar este post! Como podréis observar, el título de la nota de prensa ya es de por sí confuso y confundente, sin que pueda o sepa evitarlo. Todo comenzó con dos noticias en inglés que de por si se me antojaron interesantes en una primera lectura, aunque resultaron ser semi-clónicas.  Sin embargo, todo apunta a que comienza a ser una pauta asumida a la hora de divulgar los resultados de un estudio, como también incluir, de cualquier modo, el cambio climático y, de paso, a los fertilizantes. El artículo publicado tan solo intentaba explicar las causas de la extinción en masa ocurrida en los océanos entre el  Cenomaniense y el Turoniense  (Evento Anóxico-2 o Evento Bonarelli). Y escogí la noticia debido a que tenía que ver con los suelos/regolitos/procesos de alteración. Pero luego entre unos y otros, así como las consabidas llamadas de atención al lector (reclamos publicitarios), terminaron por dejar la esencia de los resultados en un segundo plano. Veamos si puedo ser breve y luego os leéis el material en suajili y español-castellano que he ido recopilando. 

Los nutrientes que albergan los océanos son en gran parte generados por los procesos de alteración litosférica de la superficie terrestre emergida, es decir desprendidos  por suelos, regolitos y rocas, tras su alteración biogeoquímica. Estos son lavados por las aguas hasta las cuencas de drenaje que terminan por depositarlos en los mares del mundo. Sin ellos, la vida marina sería muy pobre por falta de nutrimentos, a excepción de los dimanados por el vulcanismo. Sin embargo, en condiciones excepcionales, pueden liberarse en ingentes cantidades (ver alguna información al respecto en el material de las notas de prensa que os dejo abajo y especialmente en las anglosajonas) ocasionando la eutrofización del líquido elemento (demasiados nutrientes) y como corolario, una elevada producción de biomasa por el fitoplancton, pudiendo dar lugar a la aparición de inmensas floraciones algales de alguna clase. Estas consumen el oxígeno causandocondiciones de anoxia (escasez de oxígeno) que no puede soportar la vida marina (los ya conocidos como “puntos muertos”) y por tanto desaparece, comenzando una extinción en masa. La biomasa muerta cae así hacia los fondos marinos, en donde se acumulan descomunales cantidades de materia orgánica (necromasa) en su lecho (ya que la anoxia evita, en gran medida, su descomposición, al acabarse el oxígeno). La noticia de marras por ejemplo, nos informa de pizarras oscuras muy ricas en materia orgánica que se intercalan en las columnas estratigráficas entre otros sedimentos más claros (condiciones normales).  El pie de foto de una de las noticias en ingles venía a decir.

La adición de nutrientes al océano causa un aumento en la producción de materia orgánica, como el fitoplancton. Cuando estos mueren, se hunden al fondo como «nieve marina» descomponiéndose y consumiendo oxígeno en el proceso. Se cree que este es el principal responsable de la pérdida de oxígeno a gran escala en los antiguos océanos, lo que acarrearía extinciones masivas en el medio marino.

Al parecer, se trató de una cadena o cascada de eventos en los que también entran en juego vulcanismo y cambio climático. Pero lo mismo puede ocurrir tras cualquier desastre natural de grandes dimensiones que dañara la cobertura vegetal de la biosfera disparando el arrastre de una gran cantidad de sedimentos y nutrientes hacia el mar, desde la tierra emergida.  Soslayaré aquí fechas, duraciones, etc., para terminar mentando que los autores defienden que lo mismo está ocurriendo actualmente  como resultado del calentamiento climático y la gran cantidad de nutrientes que desprenden las sociedades modernas con sus fertilizantes, residuos, etc. Y así en las noticias en español castellano que dan cuenta de esta investigación pueden leerse titulares de la siguiente y zafia guisa: El cambio climático, las aguas residuales y los fertilizantes podrían desencadenar una extinción masiva en los océanos, y está aún más exagerada si cabe: Los océanos, al borde de una anoxia de un millón de años. ¡Amen!.

Yo no dudo de que tal hecho pudiera ocurrir bajo determinadas circunstancias. Ahora bien, ya estaríamos mucho antes los humanos “fuera de juego”. Tampoco parece lícito extrapolar los cálculos, siempre provisionales, de aquél remoto periodo para realizar predicciones futuras de tan largo plazo. Se me antoja un puro dislate. Empero en este caso, los propios autores parecen tener gran parte de la culpa, por proponer gratuitamente insanas ideas, que nacen de los inciertos paisajes del pasado, a las condiciones contemporáneas. Personalmente creo que de seguir así el devenir de las publicaciones científicas, habrá que incluir en los currículos de los jóvenes investigadores cursos de publicidad éticamente sostenible. Os dejo ya pues con  parte del material que he recopilado.   

Juan José Ibáñez

Continúa…….

Wikipedia: El Cenomaniense o Cenomaniano es una división de la escala temporal geológica, la primera edad o piso del Cretácico superior, segunda época del período Cretácico. Esta edad se extiende de 100,5 hasta 93,9 millones de años atrás, aproximadamente. La edad Cenomaniense sucede a la Albiense, del Cretácico inferior, y precede a la Turoniense.

Arriaga Cavalieri, Maria Eugenia:  Patrones de supervivencia y recuperación de los macroforaminíferos después de la extinción en masa del límite Cenomaniense-Turoniense:

(…) Durante la transición Cenomanience – Turoniense (CTB), la cual coincide con un episodio global de depositación de sedimentos ricos en materia orgánica (Evento Anóxico 2 o Evento Bonarelli), los macro-foraminíferos que poblaban las plataformas carbonatadas fueron dramáticamente afectados por el drástico cambio en las condiciones ambientales. Dicho cambio generó la octava mayor extinción de organismos marinos que se conoce, acabando con la comunidad de macro-foraminíferos correspondiente al Ciclo de Maduración Global del Cretácico medio (GCMC). En esta tesis se discuten los patrones de recuperación de los foraminíferos luego de esta extinción. El trabajo ha sido realizado en dos paleobioprovincias contiguas: la del Tetis central (….) Surpirenaica Central).

la extinción en masa del límite Cenomaniense-Turoniense.

VENTO DEL LÍMITE CENOMANIENSE/TURONIENSE

El límite C/T datado en 93,9 Ma coincide con un evento de extinción relacionado con un suceso anóxico conocido como Oceanic Anoxic Event 2 (OAE2) o evento Bonarelli, que está muy bien representado en Italia, así como en muchos cortes marinos distribuidos por todo el mundo. Se trata de unas facies arcillosas oscuras muy ricas en materia orgánica, que presentan disolución de carbonatos. Este evento, ocurrido en el Cretácico, duró aproximadamente medio millón de años afectando a muchos grupos de microorganismos, de invertebrados marinos y a algunos vertebrados como los reptiles lchthyosauria.

ASU graduate student leads study estimating oxygen loss in ancient global ocean
by Staff Writers
Tempe AZ (SPX) Aug 16, 2017

A loss of oxygen in global ocean seawater 94 million years ago led to a mass extinction of marine life that lasted for roughly half a million years. Scientists have found several potential explanations for how the loss of oxygen happened. These could include enhanced volcanic activity, increased nutrients reaching the ocean, rising sea levels, and warming sea and surface temperatures. But to point a finger at any one cause (or several of them) requires knowing how fast the oxygen loss happened.

A new technique, developed by Arizona State University graduate student Chad Ostrander with colleagues at Wood Hole Oceanographic Institution (WHOI) and Florida State University (FSU), has put a timetable on the oxygen loss associated with this major ocean extinction event, which is known to science as Oceanic Anoxic Event 2.

Their research was published August 9, 2017, in the journal Science Advances.

«The project began when I was an undergraduate Summer School Fellow at Woods Hole,» says Ostrander, a PhD student at ASU’s School of Earth and Space Exploration. His coauthors on the paper are Jeremy Owens at Florida State and Sune Nielsen at Woods Hole.

«We were able to track changes to the oxygen content of ancient seawater by measuring isotopes of thallium in ancient seafloor sediments,» Ostrander explains. «Since the oxygen in the rocks we measure wouldn’t really give any valuable information, we use thallium and other elements as stand-ins, or proxies.»

Sediments preserve the thallium isotope composition of seawater, which changes depending on the amount of oxygen in the deep ocean at the time they were deposited. The sediments pile up over time, with deeper levels corresponding to times further in the past.

The sediments the team studied were organic-rich black shales collected as core samples by deep ocean drilling in 2003. The site was the Demerara Rise, a submarine plateau in the Atlantic Ocean off the coasts of Surinam and French Guyana.

«We dissolved the rocks in our lab,» explains Ostrander, «and then chemically separated everything but thallium, the element we needed for analysis.»

Then using mass spectrometry, the team measured variations in thallium within sedimentary rocks as a proxy for changes in oxygen levels over tens of thousands of years.

Based on the analysis, the researchers suspect that up to half of the deep ocean had become oxygen-depleted during Oceanic Anoxic Event 2, and remained so for about half a million years before it recovered.

«The loss of oxygen took 43,000 years to occur, plus or minus about 11,000,» says Ostrander. «Call it 50,000 years or less.»

The primary cause of Oceanic Anoxic Event 2 may have been increased nutrient delivery to the oceans, the researchers say. An increase in nutrients fuels the production of organic matter, and subsequent remineralization by bacteria feeding on it.

«It’s this remineralization that is specifically responsible for the oxygen loss, because these bacteria consume oxygen in order to oxidize the organic, or carbon-bearing, matter,» Ostrander says. «We see a similar scenario in the modern ocean, again due to increased nutrient delivery, but largely driven by fertilizers used in farming.»

In fact, he says, «the largest ‘dead zone’ observed in the Gulf of Mexico is occurring right now for this very reason.»

The researchers draw a distinct parallel between the rate of deoxygenation back then and modern trends in oceanic oxygen loss.

Says co-author Nielsen, «Our results show that marine deoxygenation rates prior to the ancient event were likely occurring over tens of thousands of years, and are surprisingly similar to the two percent oxygen depletion trend we’re seeing induced by human-related activity over the last 50 years.»

He adds, «We don’t know if the ocean is headed toward another global anoxic event, but the trend is, of course, worrying.»

Ostrander says, «At this point, we are only just beginning to understand how oxygen levels in the ocean have changed in the past. But with our new tool, we’ve already learned that one of the most extreme climate events in the sedimentary record provides an uncomfortably reasonable analog for possible future ocean oxygen loss and subsequent ecological shifts.»

He adds, «We hope to use this information to gain a better look into the short-, medium- and long-term future for oxygen content in today’s oceans.»

Ancient ocean deoxygenation provides an urgent warning
by Staff Writers
Tallahassee FL (SPX) Aug 17, 2017

A 94-million-year-old climate change event that severely imperiled marine organisms may provide some unnerving insights into long-term trends in our modern oceans, according to a Florida State University researcher.

In a study published in the journal Science Advances, Assistant Professor of Geology Jeremy Owens traces a 50,000-year period of ocean deoxygenation preceding an ancient climate event that dramatically disturbed global ocean chemistry and led to the extinction of many marine organisms. He also draws parallels to similar rates of oxygen depletion observed in our contemporary oceans.

«We found that before this major shift in the climate, there was a stretch of oxygen depletion of about 50,000 years,» Owens said. «The rate of deoxygenation during that time is somewhat equivalent to the rate at which many scientists suggest we’re losing oxygen from our oceans today.»

Alongside scientists from Arizona State University and the Woods Hole Oceanographic Institution, Owens used a newly devised Thallium isotope analysis to examine organic-rich sediment from the Demerara Rise, an underwater plateau off the coasts of Suriname and French Guyana.

In these samples, Owens and his collaborators discovered evidence of rapid oxygen loss tens of thousands of years prior to the globally recognized climate event.

The best indicator for a significant climate disturbance like the one Owens and his colleagues investigated is the burial of large amounts of organic carbon. Owens said that the 50,000-year interval of deoxygenation preceding the climate event may help explain the relationship between buried organic carbon and major climatic shifts.

«The easiest way to bury organic carbon is for there to be a lack of oxygen because decreased oxygen slows down microbial respiration, and thus more primary producers sink down to the seafloor,» Owens said. «This oxygen depletion prior to the event makes a lot of sense as it sets the stage for widespread organic carbon burial – carbon that we now use for some of our fossil fuels.»

In the study, Owens found that the onset of the deoxygenation period corresponded with a marked rise in volcanic activity. As volcanism increased, carbon dioxide was pumped into a warming atmosphere and the oceans were suffused with an excess of nutrients, leading to a process of dense aquatic plant growth and rapid oxygen depletion called eutrophication.

The cascade of events that seems to have precipitated the 50,000-year deoxygenation period – carbon dioxide emissions, a warming atmosphere and eutrophication – is a familiar one to those studying modern fossil fuel combustion and climate change.

«The volcanism linked to deoxygenation in the past represents the same kind of process as we see today – we’re just dealing with different sources,» Owens said. «If the climate event in our study is analogous to modern events, we have to consider what that might mean for our oceans.»

While it’s unknown exactly how quickly the world’s oceans are deoxygenating, scientists estimate that they lose a small percentage every decade. On the scale of a human lifetime, this pace seems negligible. But on a geologic scale, this is happening quickly and could have major effects on the global ecosystem.

«It’s not a problem way off in the distance, and it’s not just carbon dioxide we should be worried about,» Owens said. «These processes are also having an impact on oxygen levels, and that’s a major issue for many organisms.»

Los océanos, al borde de una anoxia de un millón de años

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Los océanos, al borde de una anoxia de un millón de años CC0 PUBLIC DOMAIN Actualizado 12/05/2017 18:55:17 CET MADRID, 12 May. (EUROPA PRESS) – Dramáticas caídas en el oxígeno oceánico, que causan extinciones masivas de la vida en el mar, llegan a su fin de forma natural, pero es algo que tarda alrededor de un millón de a …Leer mas: http://www.europapress.es/ciencia/habitat-y-clima/noticia-oceanos-borde-anoxia-millon-anos-20170512123759.html

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El cambio climático, las aguas residuales y los fertilizantes podrían desencadenar una extinción masiva en los océanos (Ocean Sentry)

Una pérdida de oxígeno en los océanos hace 94 millones de años llevó a una extinción masiva de vida marina que duró aproximadamente medio millón de años.

Los científicos han hallado varias explicaciones potenciales de cómo ocurrió la pérdida de oxígeno, entre ellas, la intensificación de la actividad volcánica, un aumento en la cantidad de nutrientes que llegan al mar, un aumento del nivel y temperaturas del mar. Pero apuntar a una causa cualquiera (o a varias de ellas) requiere saber la velocidad a la que ocurrió la pérdida de oxígeno.El estudio ha sido publicado en la revista Science Advances.

Los investigadores siguieron la evolución de los cambios en el contenido de oxígeno del agua marina midiendo los isótopos de talio en los sedimentos antiguos del suelo marino, explican. “Dado que el oxígeno en las rocas no nos iba a dar información de interés, usamos talio y otros elementos como indicadores.”

Los sedimentos preservan la composición isotópica del talio, que cambia en función de la cantidad de oxígeno en el océano profundo en el momento en que los sedimentos fueron depositados.

Los sedimentos que el equipo estudió eran rocas recogidas de perforaciones submarinas realizadas en 2003. El equipo disolvió las rocas en el laboratorio y lo separó todo químicamente salvo el talio, el elemento que necesitaban para el análisis.

Usando espectrometría de masas, el equipo midió las variaciones en el talio en las rocas sedimentarias como indicador de los cambios en los niveles de oxígeno a lo largo de decenas de miles de años.

En base al análisis, los investigadores sospechan que hasta la mitad del océano profundo se quedó sin oxígeno durante el evento anóxico oceánico-2 (EAO-2), el evento de desoxigenación ocurrido hace 94 millones de años. Se cree que el EAO-2 causó la extinción de aproximadamente al 27 por ciento de los invertebrados marinos.

La primera causa del EAO-2 podría haberse debido a un aumento en la entrada de nutrientes al mar, estimulando las floraciones de algas – un proceso conocido como eutroficación. Cuando estas algas mueren, las bacterias las descomponen consumiendo oxígeno en un proceso llamado remineralización. Este agotamiento de oxígeno mata la vida marina que vive en el suelo marino y obliga a huir a animales como los peces que pueden moverse.

“Vemos un escenario parecido en el océano actual debido nuevamente al aumento en la entrada de nutrientes, pero esta vez provocado por los fertilizantes usados en la agricultura, la producción ganadera y las aguas residuales durante los últimos 50 años,” dicen.

De hecho, el mayor “desierto biológico” observado en el golfo de México se debe a esta razón. Las zonas muertas en el Mar Báltico también están aumentando dramáticamente.

“No sabemos si los océanos actuales tienden hacia otro evento anóxico global, pero sin duda la tendencia es preocupante.”

Añaden que si la pérdida de oxígeno antropogénica ocurre a tasas parecidas a las del periodo que llevó al EAO-2, entonces el área actual de hipoxia en el suelo marino se duplicará en los próximos 102-344 años.

“En estos momentos estamos solo empezando a comprender cómo han cambiado los niveles de oxígeno en el océano en el pasado. Pero con esta nueva herramienta, ya hemos aprendido que uno de los eventos climáticos más extremos en los registros sedimentarios ofrece un inquietante análogo de la posible futura pérdida de oxígeno en los océanos y los subsiguientes cambios ecológicos.”