Las algas marinas o macroalgas son los productores primarios en los sistemas costeros, y diversas publicaciones científicas destacan el importante rol que juegan en el secuestro del carbono en el océano, seguridad alimentaria, producción de insumos para diferentes industrias, etc.
Según los escenarios climáticos, el cultivo de algas marinas suele ser destacado como una solución prometedora para la mitigación del cambio climático debido a su capacidad para absorber dióxido de carbono (CO2) mediante la fotosíntesis.
En general, se cree que el cultivo de algas hará que el agua de mar se convierta en un sumidero de CO2 debido a la fijación de carbono mediante la fotosíntesis de macroalgas. Sin embargo, se ha prestado poca atención al hecho de que el entorno de cultivo de algas puede convertirse a veces en una fuente de CO2 en lugar de un sumidero.
Sin embargo, un estudio reciente sugiere que esta práctica puede tener un impacto más matizado en la dinámica del carbono del océano, actuando como sumidero y fuente de CO2 dependiendo de la etapa de crecimiento de las algas.
Los investigadores de la Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Qingdao University, de la Xiamen University, entre otras instituciones académicas, publicaron un estudio que proporciona datos empíricos e información sobre la función de sumidero de CO2 y los efectos ambientales del cultivo de la alga marina “Kelp” (Saccharina japonica).
Fijación y liberación de carbono
El estudio, realizado en China, se centró en el cultivo de algas marinas, un tipo de alga parda de gran tamaño. Los investigadores llevaron a cabo ocho investigaciones de campo que abarcaron diferentes etapas de crecimiento de las algas marinas en la zona agrícola más intensiva de China (Bahía Sanggou) para examinar las variaciones en los sistemas de carbono orgánico e inorgánico disuelto en el agua de mar, así como la abundancia microbiana, y para revelar el modelo de sumidero de CO2 bajo regulación microbiana.
Los investigadores descubrieron que durante la etapa de rápido crecimiento, las algas actuaban como un fuerte sumidero de CO2, eliminando cantidades significativas del agua de mar circundante. Esto resultó en una disminución del CO2 disuelto (pCO2) y un aumento del pH, creando un ambiente más favorable para la vida marina.
Sin embargo, los efectos positivos no fueron permanentes.
A medida que las algas maduraron y entraron en su etapa de envejecimiento, se produjo un cambio dramático. La liberación de carbono orgánico disuelto por las algas impulsó la actividad microbiana, lo que provocó un aumento de la respiración y la producción de CO2. Esto superó la absorción fotosintética de CO2, transformando el agua de mar de un sumidero a una fuente de CO2. Este proceso estuvo acompañado de una disminución en el pH y los niveles de oxígeno disuelto, lo que indica posibles impactos negativos en el ecosistema local.
Implicaciones para las prácticas de cultivo de algas marinas
Diversas investigaciones han destacado el potencial de las algas marinas para el secuestro de carbono orgánico, y sugieren que las áreas de cultivo de algas marinas actúan como sumideros de CO2 y pueden proporcionar refugio contra la acidificación de los océanos.
Las algas marinas en etapa avanzada pueden provocar rápidamente la acidificación y desoxigenación del agua de mar, convirtiendo el ambiente de agua de mar circundante en una fuente de CO2. La liberación de carbono orgánico disuelto por las algas marinas en etapa tardía aumentó significativamente, apoyando el aumento de la abundancia microbiana y la respiración, que se manifestó por la notable disminución del oxígeno disuelto en el agua de mar, lo que finalmente condujo a una liberación de CO2 que excedió la absorción fotosintética de CO2.
Asimismo, los resultados del estudio resaltan la importancia del momento oportuno en el cultivo de algas. La recolección de algas marinas en su etapa máxima de crecimiento puede maximizar su potencial de secuestro de carbono y minimizar su impacto ambiental. Esto requeriría un seguimiento cuidadoso del crecimiento de las algas y su recolección justo antes de que entren en la etapa de envejecimiento, cuando se convierten en una fuente de CO2.
En el mismo sentido, los investigadores destacan que “Los procesos de sumidero o fuente de CO2 del cultivo de algas también están estrechamente asociados con sus efectos amortiguadores o exacerbadores de la acidificación costera, es decir, la eliminación de CO2 puede provocar un aumento del pH, mientras que la liberación de CO2 puede provocar una disminución del pH”.
Además, el estudio enfatiza la necesidad de realizar más investigaciones para comprender completamente la compleja interacción entre el crecimiento de las algas, la dinámica del carbono y los ecosistemas marinos. Al optimizar las prácticas de recolección y desarrollar métodos agrícolas más sostenibles, se puede aprovechar todo el potencial de las algas como herramienta de secuestro de carbono.
Conclusión
Si bien el cultivo de algas marinas es inmensamente prometedor para mitigar el cambio climático, su impacto en la dinámica del carbono oceánico no es sencillo.
“La liberación de carbono orgánico disuelto por las algas marinas en la última etapa de crecimiento aumentó significativamente, apoyando la mejora en la abundancia microbiana y la respiración, que se manifestó por la notable disminución del oxígeno disuelto en el agua de mar, lo que finalmente condujo a una liberación de CO2 que excedió la absorción fotosintética de CO2”, concluyen los investigadores.
Además los resultados del estudio permiten a los investigadores recomendar que las algas maduras cultivadas deben recolectarse a tiempo para utilizar mejor su función de sumidero de carbono y sus beneficios ambientales, lo que tiene una importancia rectora para la gestión racional del cultivo de algas.
El estudio demuestra el papel fundamental del momento de la cosecha para maximizar el potencial de secuestro de carbono del cultivo de algas marinas y minimizar su huella ambiental. Al adoptar estos conocimientos, el cultivo de algas puede contribuir significativamente a construir un futuro más sostenible.
El estudio ha sido financiado por la National Natural Science Foundation of China, National Key Research and Development project of China, Fujian Provincial Key Laboratory of Marine Ecological Conservation and Restoration, entre otras.
Contacto
Yongyu Zhang
Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology
Chinese Academy of Sciences
Qingdao 266101, China.
Email: zhangyy@qibebt.ac.cn
Referencia
Tianqi Xiong, Hongmei Li, Yubin Hu, Wei-dong Zhai, Zhe Zhang, Yi Liu, Jihong Zhang, Longfei Lu, Lirong Chang, Liang Xue, Qinsheng Wei, Nianzhi Jiao, Yongyu Zhang. Seaweed farming environments do not always function as CO2 sink under synergistic influence of macroalgae and microorganisms, Agriculture, Ecosystems & Environment, Volume 361, 2024, 108824, ISSN 0167-8809, https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108824.
