La cara amable de los volcanes: fertilizan los océanos

La cara amable de los volcanes: fertilizan los océanos

La corriente de lava que llegó al Pacífico tras la erupción del pasado verano en Hawái aumentó la temperatura de las aguas profundas, lo que hizo florecer fitoplancton en superficie, algo que no se había documentado nunca


Un volcán en erupción, una corriente de lava fundiéndose con el océano y un pequeño barco con un puñado de científicos a bordo para analizar una extraña vegetación surgida tras la erupción. Mientras los investigadores recogían muestras, a solo unos metros de allí caían bombas de lava y se formaban nubes con ácido clorhídrico y partículas de vidrio volcánico.

Parece el guion de una película pero fue lo que vivieron el año pasado un equipo de científicos capitaneados por Samuel T. Wilson y Nicholas J. Hawco en los alrededores del volcán Kīlauea, en la isla de Hawái. A bordo del barco se encontraba también una investigadora española, Sara Ferrón, embarazada de seis meses.

Tres días después de la erupción del Kilawea se produjo una floración de fitoplancton en las aguas cercanas del Pacífico que llegó a extenderse hasta 150 kilómetros mar adentro

¿Qué les movió a embarcarse en una empresa tan arriesgada? El intrépido equipo quería averiguar por qué, tan solo tres días después de que la corriente de lava arrojada por el Kīlauea llegara al mar el 3 de junio, imágenes por satélite mostraron una floración de fitoplancton en las aguas cercanas del Pacífico que antes no estaba allí y que llegó a extenderse hasta 150 kilómetros mar adentro.

Es común encontrar este tipo de vegetación tras erupciones volcánicas submarinas o, en el caso de conos situados en tierra, fruto del arrastre de la ceniza y otros elementos que caen al mar. En ambos casos, los nutrientes necesarios para que florezca el fitoplancton –hierro, fosfato y nitrógeno– los proporcionan las emisiones del volcán. Pero, en el caso del Kīlauea, los científicos comprobaron que la lava no contenía nitrógeno. La explicación estaba en el agua.

“A medida que la lava fluía por la pendiente submarina de la isla, pudo calentar las aguas profundas del océano –por debajo de los 300 metros– que son ricas en nitrato –una fuente de nitrógeno–. Las aguas más cálidas son flotantes, por lo que se elevaron a la superficie del océano, trayendo nitrato con ellas. Fue algo totalmente inesperado pero fue esta fuente de nitrógeno la que permitió que floreciera el fitoplancton”, explica a El Ágora Nicholas J. Hawco, investigador en el departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad del Sur de California (EEUU). Los resultados del estudio se publican hoy en la revista Science.

Documentado por primera vez

Las imágenes por satélite muestran cómo la vegetación se mantuvo en el agua más de dos meses, desde el 6 de junio hasta el 12 de agosto. Tres días antes de desaparecer, la corriente de lava del Kīlauea había dejado de caer al océano.

“Una vez que la erupción se desaceleró, no había suficiente lava caliente para calentar las aguas profundas del océano, por lo que la fuente de nitrato se detuvo. El fitoplancton no podía crecer tan rápido y era comido por un plancton más grande”, resume Hawco. La expedición oceanográfica tuvo lugar entre el 13 y el 17 de julio, en plena erupción.

El equipo de científicos, a bordo de un pequeño barco, documentó por primera vez que la lava calentó las aguas profundas, lo que fertilizó el fitoplancton. | Scott Rowland. UH.

El hallazgo ha sido una sorpresa para la comunidad científica. Eugenio Fraile y Jesús Arrieta, investigadores del Instituto Español de Oceanografía en el Centro Oceanográfico de Canarias, junto a Alba González, consultora de la Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO, han estudiado con detalle la erupción volcánica más importante de los últimos años ocurrida en España, la del volcán submarino Tagoro, en la isla de El Hierro.

“Es la primera vez que se documenta este mecanismo de afloramiento producido por la inyección de lava hacia aguas profundas”, aseguran a El Ágora. Los científicos recuerdan que, sin que intervengan los volcanes, las floraciones de fitoplancton se producen de forman natural siempre que existan procesos que aumenten la concentración de nutrientes como nitrógeno, silicio, fósforo y metales como el hierro. Así ocurre en las zonas de afloramiento costero canario-sahariano o al sur del archipiélago canario por remolinos ciclónicos.

“Estos procesos hacen aflorar aguas profundas ricas en nutrientes fertilizando de manera natural las aguas superficiales”, destacan los investigadores españoles. En el caso del volcán Tagoro de El Hierro, los científicos han documentado la emisión de grandes cantidades de estos nutrientes y de hierro.

“Lo novedoso de este estudio es que, a pesar de que la lava del volcán Kīlauea no contiene nitrógeno, la inyección de lava hacia aguas profundas produjo un afloramiento de estas aguas ricas en nitrógeno hacia la superficie, dando como resultado la formación de esta floración de fitoplancton”, resaltan los expertos.

Lava de laboratorio

En la investigación del Kīlauea participaron una treintena de científicos que formaban parte del proyecto SCOPE y que se pusieron en marcha rápidamente para llegar a tiempo de analizar la vegetación antes de que la erupción finalizara.

Aunque consiguieron tomar gran cantidad de muestras durante los cinco días de expedición, no pudieron resolver todas sus dudas a tiempo. “Cuando regresamos a tierra y comenzamos a analizar los datos, teníamos algunas preguntas sin respuesta sobre cómo la lava interactúa con el agua del mar, en particular, sobre la producción de oligoelementos”, recuerda a El Ágora Samuel T. Wilson, científico del departamento de Oceanografía del centro C-MORE de la Universidad de Hawái.

Erupción del volcán Kilauea. |Scott Rowland, UH.

Sin embargo, en ese momento el flujo de lava se había detenido, por lo que tuvieron que elaborar su propia lava sintética. Con la ayuda de expertos del departamento de Arte de la universidad, derritieron roca de lava para crear lava fundida de forma artificial, que resultó más segura que la real. “Las bombas de lava eran muy peligrosas e impredecibles”, reconoce Wilson y cuenta el caso de un barco turístico que se acercó demasiado y fue alcanzado por una de ellas.

Contrarrestando el calentamiento global

Pese a sus riesgos, la investigación es una muestra más de que, tras la destrucción que ocasionan las erupciones volcánicas, estos procesos naturales impulsan la vida en los ecosistemas. En el caso concreto de Hawái, Hawco destaca que los nutrientes que proporcionan las erupciones ayudan a mantener los bosques tropicales y a fertilizar el océano.

Pero no solo eso. “Los volcanes emiten grandes cantidades de dióxido de carbono hacia la atmósfera por lo que se considera que contribuyen de manera significativa al calentamiento global. Sin embargo, al producir estas floraciones masivas de fitoplancton, también pueden producir el efecto contrario, ya que el fitoplancton retira grandes cantidades de dióxido de carbono, contribuyendo a mitigar el efecto invernadero”, recalcan los expertos españoles.

En cuanto a la vida fuera del mar, Sara Ferrón, la investigadora española a bordo de la expedición hawaiana que estaba embarazada de seis meses, finalmente dio a luz a la pequeña Camila. “Aún no tiene experiencia con los volcanes pero os puedo asegurar que está enamorada del océano”, nos cuenta.

Referencia bibliográfica: Samuel T. Wilson et al. “Kīlauea lava fuels phytoplankton bloom in the North Pacific Ocean”, Science 365, 5 de septiembre de 2019. DOI: 10.1126/science.aax4767.



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