Qué es la nieve marina y por qué su viscosidad puede influir en el cambio climático

Cada año, una lluvia invisible arrastra más de 10.000 millones de toneladas de carbono desde la superficie del océano hacia las profundidades. El vehículo de ese transporte es la llamada nieve marina, un conjunto de diminutos grumos formados por restos de plancton muerto, mucosidad, partículas de limo y materia fecal que descienden lentamente hacia el lecho oceánico.

Sin embargo, apenas 2.000 millones de toneladas logran hundirse lo suficiente como para quedar almacenadas durante siglos o milenios. Durante décadas, los especialistas en oceanografía han intentado entender qué factores determinan que ese elemento llegue al fondo o se pierda en el camino.

Para que la nieve marina cumpla su función como bomba biológica, es decir, como mecanismo natural que retira dióxido de carbono de la atmósfera y lo confina en el fondo oceánico, las partículas deben resistir la acción de las bacterias que las descomponen durante el descenso. Cuanto más rápido las degradan, menos carbono llega al fondo.

Un estudio publicado en la revista Science, liderado por científicos de la Institución de Oceanografía Scripps, dependiente de la Universidad de California en San Diego, y la Universidad de Lincoln, acaba de revelar un factor hasta ahora ignorado en esa ecuación: la viscosidad de cada partícula, es decir, su grado de resistencia interna a ser penetrada o disuelta. Los resultados indican que los grumos más pegajosos pueden transportar más de seis veces la cantidad de carbono al océano profundo en comparación con los menos densos.

La consistencia interna de cada partícula define cuánto carbono llega al fondo

No todas las partículas de nieve marina se degradan a la misma velocidad. Según los resultados del estudio, la clave reside en la consistencia interna de cada grumo: las zonas más viscosas funcionan como una barrera frente a las bacterias, que solo consiguen colonizar primero las regiones externas y más blandas.

“Las bacterias pueden aferrarse a las porciones menos viscosas de cada partícula, pero no logran alcanzar las regiones más viscosas hasta que las descomponen”, afirmó Bryce Inman, investigador posdoctoral en Scripps al momento del estudio, según el comunicado de prensa. Para ilustrarlo, recurrió a una analogía: “Piénsenlo como un gusano en una manzana: la pulpa es fácil de penetrar, pero el corazón es difícil de masticar”.

Esa resistencia tiene consecuencias directas sobre el transporte de carbono. En una serie de experimentos de laboratorio, el equipo confirmó que la nieve marina con mayor viscosidad tarda más en ser fragmentada. Y como permanece intacta durante más tiempo, sigue hundiéndose y lleva su carga a mayor profundidad antes de desintegrarse, una conclusión que las simulaciones por computadora también respaldaron.

Una técnica sin precedentes permitió observar el interior de los grumos

El hallazgo fue posible gracias a una técnica de observación que no existía hasta ahora. En 2021, Inman se propuso visualizar lo que denominó “el paisaje de la mucosidad”, la estructura microscópica que se esconde dentro de la nieve marina.

Junto a Farooq Azam, microbiólogo y profesor emérito de Scripps, trabajó durante cuatro años en el desarrollo de un método que combina microscopía confocal tridimensional (una técnica capaz de obtener imágenes de cortes muy finos del interior de una muestra y reconstruirlos en volumen) con moléculas fluorescentes cuya emisión de luz varía según la densidad del entorno que las rodea.

Ese método permitió generar mapas tridimensionales de viscosidad dentro de cada partícula y observar, por primera vez, cómo las bacterias vivas colonizan y modifican la estructura interna de la nieve marina en dimensiones de millonésimas de milímetro. Según los autores, nunca antes se había registrado esa interacción a una escala tan diminuta, ni en este tipo de partículas ni en ningún otro tipo de mucosidad. Los detalles técnicos de la herramienta fueron publicados en un artículo complementario en Nature Communications, con la intención de que investigadores de otros campos puedan aplicarla.

Las implicaciones van más allá de los océanos

El trabajo no solo aporta una pieza nueva al rompecabezas del ciclo del carbono oceánico. Según los investigadores, la técnica desarrollada puede resultar útil para científicos que estudian el papel de la mucosidad en ámbitos tan diversos como la recuperación de arrecifes de coral, los sistemas de raíces de plantas terrestres y el tracto digestivo humano.

“Tiene una sorprendente cantidad de estructura”, señaló Inman y añadió: “Hay protuberancias, grietas, todo tipo de formas que desconocíamos a una escala menor que la de las bacterias. Es la primera vez que examinamos este hábitat físico”.

El descubrimiento plantea, además, una pregunta relevante para los modelos climáticos actuales: ninguno incorpora la viscosidad de la nieve marina como variable. Si las partículas más viscosas transportan hasta seis veces más carbono de lo previsto, las proyecciones sobre cuánto CO₂ absorbe y retiene el océano podrían estar significativamente desfasadas. Según los autores, las estimaciones vigentes del flujo de carbono oceánico necesitan ser revisadas a la luz de este hallazgo.