Notícies



Els esquelets de les esponges són importants embornals de silici a l’oceà global


Una agregació de l’esponja /Vazella pourtalesi/ a la plataforma continental profunda de Nova Escòcia (Canadà) / Institut Oceanogràfic de Bedford (Canadà).
27 Agost 2019

Un estudi amb investigadors del CEAB i del ICM del CSIC revela que les esponges marines, el grup d’animals més antic del planeta, contribueix de manera important a un dels cicles biogeoquímics fonamentals de l’oceà: el cicle del silici. Fins ara es creia que els principals embornals de silícia tenien lloc mitjançant l’enterrament de les diatomees, però segons els nous resultats, publicats a la revista Nature Geosciences, els esquelets de les esponges marines també són importants embornals de silici a l’oceà global.

“El silici és un dels elements químics més abundants de l’univers i, després de l’oxigen, el segon del nostre planeta. A l’oceà, forma part de sediments i roques, i, més important, es troba dissolt a l’aigua de mar”, explica Manuel Maldonado, investigador coautor de l’estudi al Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB).

“Aquest silici dissolt juga un paper clau en el funcionament ecològic de l’oceà. Entre d’altres funcions, és necessari per al creixement de les diatomees, un tipus de microalgues caracteritzades per una cobertura silícica. Les diatomees són l’aliment essencial de molts altres organismes marins”, afegeix.

El silici dissolt promou l’abundància de diatomees, que al seu torn incrementa la producció primària de l’oceà a través de la fotosíntesis d’aquestes microalgues, afavorint el desenvolupament de la cadena alimentària marina i l’abundància de vida animal. La fotosíntesis que realitzen les diatomees també comporta el consum de grans quantitats de CO2.

“Per tant, els nivells de silici dissolt modulen la capacitat de l’oceà per a segrestar CO2 atmosfèric i pal·liar l’escalfament global, tot plegat a través de la mediació de les diatomees”, indica Maldonado.

El silici circula per l’oceà global en estat d’equilibri: la quantitat de silici dissolt que entra cada any a l’oceà és equivalent a la que surt, de manera que la quantitat de silici disponible per al creixement dels organismes és sempre la mateixa. Si aquest equilibri es trenqués, es desencadenaria una alteració general dels processos de producció primària i d’intercanvi de CO2 amb l’atmosfera.

Descobriments recents han revelat noves entrades de silici a l’oceà, tant a través d’aigües subterrànies com a través de la fusió de glaciars i casquets polars. Això ha causat que el còmput de les entrades superés al de les sortides, suggerint que l’equilibri intern ja podria estar trencat.

“En aquest estudi, s’ha calculat que les esponges marines extreuen de l’oceà uns 48 milions de tones de silici cada any, un procés que succeeix quan, després de la mort de les esponges, les seves peces esquelètiques, que són microscòpiques, comencen a ser enterrades als sediments. Aquest descobriment incrementa en un 28% el valor prèviament conegut per a l’embornal de silici biològic de l’oceà”, explica Maldonado.

Molts dels sediments van ser recol·lectats, preservats i seleccionats per a l’estudi per la doctora Gemma Ercilla, de l’Institut de Ciències Marines (ICM-CISC), altres es van obtenir de repositori internacionals, i fins i tot un va ser obtingut utilitzant un robot submarí operat per control remot

La doctora Aude Leynaert, l’equip de la qual compta amb una llarga tradició en l’estudi dels fluxos de silici a través de les diatomees, a la Universitat de Brest (França), ha ajudat a establir comparacions rellevants entre els esquelets de diatomees i esponges.

 

El silici obscur

L’estudi estableix també un nou marc conceptual: el “silici obscur”. Es defineix així als esquelets silícics produïts en desconnexió de la fotosíntesi, sense implicar consum de CO2, en ambients oceànics mancats de llum solar, on les diatomees no poden existir. “Conseqüentment, la quantificació del silici obscur, realitzada per primera vegada a través d’aquest estudi, no només ha ajudat a clarificar que les entrades i sortides del cicle marí del silici estan en equilibri actualment, sinó que també introdueix la idea per a futures investigacions de que les connexions funcionals entre els cicles del carboni i del silici de l’oceà són més complexes del que es pensava”, conclou Maldonado.

El projecte ha comptat amb la participació de Gemma Ercilla, investigadora de l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), qui ha estat implicada en la recol·lecció, selecció i preservació de sediments per a l'estudi; i d'Aude Leynaert, de la Universitat de Brest (França), entre altres. L'estudi global ha estat finançat per dos projectes consecutius del Govern Espanyol i un projecte europeu H2020 (SponGES).

 


Artícle de referència: Manuel Maldonado, María López-Acosta, Cèlia Sitjà, Marta García-Puig, Cristina Galobart, Gemma Ercilla and Aude Leynaert. “Sponge skeletons as an important sink of silicon in the global oceans”. Nature Geosciences. DOI: 10.1038/s41561-019-0430-7

 

Comunicació CSIC