Las nubes, el DMS y los tiburones ballena

Osos polares (Ursus maritimus) en Manitoba (Canadá).
Fuente: Wikimedia commons. Autor: Broken Inaglory.

La teoría CLAW sugiere que el dimetilsulfuro (DMS) liberado por el fitoplancton es la fuente más importante de núcleos de condensación de nubes sobre el océano.

Esto implica una conexión entre las microalgas y el clima. Las nubes reflejan la luz del sol y reducen el calentamiento del planeta, así que los aumentos de temperatura y luz serían contrarrestados por las algas y su DMS…

La teoría CLAW se llama así por las iniciales de los autores del artículo científico que la propuso (Charlson y col. 1987). La “L” es de Lovelock. Era una teoría “visionaria” que ha estimulado numerosos trabajos para profundizar en esa relación entre el clima, el DMS y las algas.

Pero las teorías no son valiosas únicamente por las respuestas que ofrecen sino por las preguntas que plantean y las nuevas hipótesis (y descubrimientos) que generan. La teoría CLAW es un buen ejemplo…

Nubes sobre la isla de Tristan da Cunha (Océano Atlántico)
Fuente: NASA. Disponible en Wikimedia commons.

La principal crítica hacia ella está en el comportamiento altruista de las algas: ¿en qué les beneficiaría producir DMS si luego tienen menos luz para la fotosíntesis? difícil de justificar en términos evolutivos…

Los autores de esta teoría aclaran que la nubosidad es beneficiosa porque reduce la radiación UV (letal para los microorganismos), y que el agua de lluvia es una fuente de nutrientes esenciales (nitrógeno…).
Pero esto no resulta convincente dada la complejidad del ecosistema marino. 

Hoy en día sabemos que las algas no producen DMS sino DMSP. Las algas liberan poco DMSP cuando están sanas, la mayor parte se produce cuando se rompen las células, por ataques virales ó depredación. Luego este DMSP se transforma en DMS que puede terminar en la atmósfera por la acción de bacterias u otras algas, pero éstas los consumen también como fuente de nutrientes (azufre).

Así que el DMS que llega a la atmósfera lo hace a través de distintos caminos y transformaciones biológicas. Esto explica por qué han fallado los intentos de relacionar directamente la abundancia del fitoplancton y el DMS. Sin embargo…

 

Un tiburón ballena (Rhyncodon typus), en aguas de Mozambique.
Autora: Catalina Perales Raya (IEO Tenerife).

El rastro que deja el DMSP en el mar atrae a depredadores tanto del fitoplancton como otros organismos superiores que “husmean” así su alimento.

Empleando técnicas que combinan análisis de imagen y microfluidos, se ha demostrado que varias especies de algas, bacterias y zooplancton son atraídas por el DMSP (Seymour y col. 2010).

Para estos microorganismos el DMSP/DMS sería como el rastro de la sangre para un depredador carnívoro…

Diversa fauna marina como los albatros, pingüinos, peces y tortugas también son atraídos por el DMS. Los tiburones ballena, que se alimentan de plancton, tienen un sentido del olfato muy desarrollado y son capaces de localizar proliferaciones esporádicas de fitoplancton y agregarse en ellas. Es muy probable que usen señales químicas como el DMS para detectar esos “blooms” de microalgas a distancias de hasta 2 km. 

En el caso de aves como albatros y petreles poseen también un “fino” olfato para el DMS que les permite orientar su vuelo y seguir un rastro que asocian con su alimento.

El ciclo de vida simplificado de un parásito como Parvilucifera
sinerae (adaptado de Garcés y col. 2013)

La “atracción” por el DMS llega incluso a los parásitos del fitoplancton. Éstos necesitan de células sanas que infectar para luego multiplicarse, igual que los virus.

El parásito rompe la célula “huésped” y libera una forma redonda (esporangio) llena de parásitos “durmientes” en su interior…Hasta que algún estímulo los “despierta” y salen hacia sus nuevas víctimas. Y sí, el DMS es una señal química que activa a un parásito de dinoflagelados, Parvilucifera sinerae (Garcés y col. 2013).

Pero volviendo a la teoría CLAW ¿qué hay de cierto en ella?

En el año 2011 la revista Nature la “finiquitaba” con un artículo titulado
“The case against climate regulation via oceanic phytoplankton sulphur emissions”.

Cirros cerca de Aguilar de Campoo
(octubre 2012).
En él se concluye que dos décadas de estudios descartan que exista un control del DMS sobre la formación de nubes en el mar. Existen muchas otras fuentes de condensación de nubes en las que destaca la propia sal marina y materia orgánica. El DMS contribuye a la formación de nubes, sí, pero en la parte alta de la troposfera, que se extiende hasta 18 km de altitud, y en forma de sulfatos. Este sulfato desciende en la atmósfera después de ser transportado a largas distancias y favorece la condensación y formación de nubes…
Si la teoría CLAW no ha resistido el paso del tiempo es gracias a un mejor conocimiento del clima y la biogeoquímica del planeta motivados en gran medida por ella misma…!!

Referencias:

-Garcés E y col. Host-released dimethylsulphide acitvates the dinoflagellate parasitoid Parvilucifera sinerae. ISME Journal 1-4 (2013).
-Martin RA. A review of behavioural ecology of whale sharks (Rhincodon typus). Fish. Res. 84:10-16 (2007).
-Quinn PK & Bates TS. The case against climate regulation via oceanic phytoplankton sulphur emissions. Nature 480:51-56 (2011).
-Seymour JR. Chemoattraction to dimethylsulfoniopropionate throughout the marine microbial food web. Science 329:342-345 (2010).
-Simó R. Production of atmospheric sulfur by oceanic phytoplankton: biogeochemical, ecological and evolutionary links. Trends Ecol. Evol. 16:287-294 (2001).

 

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