Aproximadamente el 75% de los océanos del mundo están clasificados como zonas de bajos nutrientes y bajos niveles de clorofila (LNLC). La especificidad de estas áreas es fascinante, y su existencia no sólo afecta el funcionamiento de los ecosistemas marinos, sino que también juega un papel importante en el ciclo global del carbono. Explorar las razones de estos secretos nos llevará a una comprensión más profunda del misterio y la fragilidad del océano y, al mismo tiempo, proporcionará pistas importantes para su protección y utilización futuras.
Las llamadas zonas de bajos nutrientes y bajos niveles de clorofila se refieren a aguas que son ricas en menos nutrientes (como nitrógeno, fósforo y hierro), lo que conlleva directamente a una menor productividad primaria en estas zonas, lo que se manifiesta en bajos concentraciones de clorofila. Estas áreas se describen a menudo como oligotróficas y se concentran principalmente en remolinos subtropicales, pero también en el Mediterráneo y algunos lagos interiores.
Factores físicos y biológicos del ciclo de nutrientesLas regiones LNLC existen porque los procesos físicos limitan la disponibilidad de nutrientes, lo que hace que estos se reciclen principalmente en la zona fótica y se seleccionen especies de fitoplancton más pequeñas.
El crecimiento del fitoplancton ocurre principalmente en la capa mixta, el océano superior, donde hay suficiente energía luminosa y la mezcla turbulenta en la superficie aumenta la uniformidad vertical de la temperatura, la salinidad y la densidad a lo largo del océano. En estas regiones LNLC, la disponibilidad de nutrientes proviene principalmente de tres fuentes: reintroducción de agua oceánica profunda, reciclaje de la superficie del océano y nutrientes “externos” de la atmósfera o la tierra. La formación de regiones LNLC es el resultado de múltiples procesos, que incluyen bombas biológicas, hundimiento de Ekman y estratificación de la columna de agua.
Productividad de la región LNLC Aunque la producción primaria por unidad de área es generalmente menor en las regiones LNLC, se estima que el 40% de la productividad oceánica mundial se origina en estas regiones. Esto se debe a que la región LNLC es grande y la mayor parte de ella está ubicada en el vórtice subtropical. Las aguas en estas zonas son generalmente más cálidas y estratificadas, lo que limita la llegada de nuevos nutrientes y hace que la principal fuente de nutrientes sea el "ciclo de regeneración".La bomba biológica crea un gradiente de nutrientes al exportar materia orgánica desde la superficie del océano al océano profundo, lo que conduce a una mayor escasez de nutrientes en la región LNLC.
En el área LNLC, aunque la nueva producción es baja, la materia orgánica producida a través de la bomba biológica todavía se reutilizará en cierta medida a través del ciclo biológico.
Aunque las regiones LNLC son generalmente pobres en nutrientes, estas áreas siguen siendo dinámicas y experimentan cambios con las estaciones. Por ejemplo, el giro subtropical del Atlántico Norte se contrae en invierno y se expande en verano. Las tendencias a largo plazo muestran que el vórtice subtropical en el hemisferio norte se está expandiendo, mientras que el vórtice en el hemisferio sur se está debilitando. El cambio climático agrava el proceso de termoestratificación, que limita la disponibilidad de nutrientes y altera así los patrones de producción primaria.
A medida que los océanos se calientan, crece la curiosidad sobre el futuro de la región LNLC y muchos investigadores se preocupan de que esto afecte el equilibrio ecológico global.
Como centro del giro subtropical del Atlántico Norte, el Mar de los Sargazos, aunque normalmente oligotrófico, tiene tasas de producción primaria significativamente más altas de lo esperado debido a la fijación de nitrógeno y la dinámica estacional. El Atlántico Norte recibe su suministro de fosfato del Océano Ártico, y las cianobacterias fijadoras de nitrógeno, como Trichodesmium, proporcionan nitratos.
Vórtice subtropical del Pacífico NorteEste es uno de los remolinos más grandes del mundo, donde la producción primaria está limitada por el nitrógeno, el fósforo y el hierro, y está influenciada por ENSO y PDO. El estudio muestra que durante el evento ENSO de 1997-1998, los principales componentes de los patrones de producción cambiaron, afectando los procesos físicos y biológicos en la región.
El carácter oligotrófico del Mediterráneo está impulsado por su ciclo antimareal único. Las aguas aquí muestran un fuerte gradiente decreciente de nutrientes de oeste a este, con una mayor demanda de nitrógeno y fósforo que se vuelve relativamente importante.
Debido a la lejanía y el tamaño de la región LNLC, monitorear las propiedades de estas aguas es extremadamente difícil. La recolección de datos requiere enfrentar duras condiciones ambientales y debe ser apoyada por cooperación y recursos internacionales, lo que afecta la confiabilidad de los datos.
La combinación de instrumentos terrestres e imágenes satelitales proporciona información valiosa sobre estas misteriosas aguas, pero el monitoreo futuro requerirá mayor apoyo y concienciación internacional.
A medida que profundizamos en los misterios de estas áreas con bajos niveles de nutrientes y clorofila, no podemos evitar preguntarnos cómo la composición de estas misteriosas aguas y los ecosistemas que albergan afectarán nuestro futuro entorno marino.