Un nuevo enfoque sobre el papel del plancton y la biogeoquímica oceánica

Los modelos ecológicos convencionales consideran que el plancton marino pertenece a uno de estos dos grupos: fitoplancton, constituido en su mayoría por pequeñas plantas y algas, o zooplancton, que agrupa a especies animales que se alimentan del primer grupo. Sin embargo, este enfoque tradicional es cuestionado por la existencia de organismos mixótrofos, que pueden emplear diferentes fuentes de energía y de carbono. Por ejemplo, la mayoría de las especies del fitoplancton también se alimentan de bacterias.

Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea «Biogeochemical impacts of mixotrophy and ecological stoichiometry» (BIOMES) estudiaron los mecanismos ecológicos que afectan a la mixotrofía. Se emplearon datos correlativos y modelos tróficos con el objetivo de estudiar cómo las interacciones entre los diferentes niveles tróficos de la cadena alimentaria afectan a ciclos ecológicos y biogeoquímica de mayor escala. El nivel trófico de un organismo puede ser descrito como el lugar que este organismo ocupa en la cadena trófica.

Se desarrolló un modelo informático para obtener una representación precisa de la mixotrofía basado en un espectro continuo desde el fitoplancton hasta el zooplancton. Este fue desarrollado empleando un modelo unidimensional de la columna de agua antes de ser aplicado a un modelo global completo de los océanos. El modelo ayudará a esclarecer los mecanismos que permiten a los organismos mixótrofos competir en diferentes ecosistemas y cómo su éxito afecta al ciclo de los nutrientes.

Además, se investigaron cambios en la relación estequiométrica elemental de los principales nutrientes en el plancton a lo largo de grandes áreas y se desarrolló un modelo para comprender la competición entre organismos marinos fijadores de nitrógeno y otros organismos del fitoplancton. Esta variabilidad en la relación estequiométrica elemental es un componente crucial del ciclo global del carbono. Por tanto, el modelo ayudará a explicar las relaciones entre la fisiología, la ecología y la biogeoquímica.

Los resultados mostraron que los mixótrofos pueden beneficiarse de fuentes de recursos nutricionales que anteriormente se pensaba que no eran aprovechados por el fitoplancton o el zooplancton. Este mecanismo podría tener importantes implicaciones, ya que los resultados del modelo sugieren que la mixotrofía permite una transferencia mucho más eficaz de biomasa a los niveles superiores de la cadena trófica.

El trabajo llevado a cabo por el proyecto BIOMES ha proporcionado a la comunidad científica nuevos conocimientos sobre cómo el plancton marino afecta a los ciclos biogeoquímicos marinos. y además ayudará a mejorar la comprensión del ciclo global del carbono.