Infografía de zona antártica donde se están realizando las investigaciones

La Antártida está considerada como la "oficina" del control del clima. Uno de sus principales puntos de referencia es la situación del plancton marino, primer escalón de la cadena alimentaria acuática. La doctora Dolors Vaqué, investigadora del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (CISC), analiza para El Cultural -in situ desde la Antártida y a bordo del Hespérides-, la importancia biológica de estos organismos.

El plancton está constituido por aquellos seres que viven inmersos y suspendidos en sistemas acuáticos (marinos, agua dulce y salobres) que se caracterizan por su transparencia y por tener una movilidad limitada. Las comunidades planctónicas están integradas por microorganismos unicelulares que poseen tamaños desde menos de una micra de diámetro (como el bacterioplancton) hasta pocas decenas de micras (fitoplancton y protozoos) y organismos pluricelulares como el zooplancton (pequeños crustáceos, por ejemplo el krill) del orden de milímetros a centímetros de tamaño. Todos estos organismos se encuentran en la base de las cadenas tróficas y juegan un papel crucial en el mantenimiento de la vida en los océanos y sistemas acuáticos en general y por extensión del Planeta. Así, el bacterioplancton, con un tamaño inferior al de una micra y con una abundancia alrededor de un millón de células por mililitro de agua, tiene como misión absorber la materia orgánica disuelta que hay en el medio y utilizarla en parte para su crecimiento y en parte para ser devuelta al mar remineralizada (sales inorgánicas) y en forma de CO2. La materia orgánica disuelta de la que se alimentan las bacterias proviene principalmente del fitoplancton, aunque puede derivarse de aportes continentales (ríos, torrentes, etc.). Las comunidades de fitoplancton están también constituidas por microorganismos unicelulares, con un tamaño superior al de las bacterias (entre 2-200 micras) y son menos abundantes que ellas (del orden de miles por litro) y que por analogía con los vegetales terrestres necesitan sales minerales (nutrientes inorgánicos), luz y CO2 para realizar la fotosíntesis, devolviendo oxígeno al medio. Tanto las bacterias como las células de fitoplancton son depredadas por otros eslabones de las cadenas tróficas: protozoos y zooplancton. Los protozoos están constituidos por seres unicelulares, todos ellos con ciertas habilidades natatorias que les permite desplazarse y buscar el alimento a través de la columna de agua.

Los hay que poseen flagelos y por tanto se denominan flagelados. Su tamaño oscila entre 2 y 20 micras y en un mililitro de agua se pueden encontrar hasta unos 10.000. Se alimentan predominantemente de bacterias y células pequeñas de fitoplancton. Por tanto parte de esta materia orgánica en forma particulada es utilizada para su crecimiento y parte es excretada en forma de amonio y CO2 (debido a la respiración). Otros, poseen cilios, y se denominan ciliados.

Los cilios son unas estructuras pilosas que se encuentran ya sea en la parte superior de la célula o rodeándola por completo. Su misión es la de dar movilidad a la célula y crear corrientes para la captación de sus presas. Su tamaño oscila entre 10 y 200 micras y su abundancia varía entre 50 y 10.000 células por litro. Al igual que sus parientes los flagelados ingieren células fitoplanctónicas, bacterias y además pueden practicar el canibalismo ingiriendo otros ciliados de menor o igual tamaño así como flagelados. Estos individuos después de metabolizar la materia ingerida la excretan en forma de amonio, a la vez que respiran y producen CO2. Tanto el amonio como el CO2 podrá ser aprovechado de nuevo por el fitoplancton .

Finalmente, tenemos al zooplancton en la parte superior de esta cadena trófica. En este grupo se incluyen organismos pluricelulares que son pequeños crustáceos que tienen un tamaño que varía entre unos pocos milímetros y siete cm (como el krill). Su abundancia es muy variable dependiendo de la época del año. El zooplancton de menor tamaño se alimenta básicamente de fitoplancton y protozoos. Este zooplancton a su vez es la base de la alimentación de las larvas de peces. En cuanto al krill, forma parte de la dieta de algunas ballenas y aves marinas. Una ballena puede ingerir alrededor de una tonelada de krill al día. A su vez, estos tendrán que depredar sobre los otros organismos del plancton. Al igual que todos los demás organismos no fotosintéticos ("no vegetales"), estos crustáceos metabolizan la materia ingerida a la vez que también respiran excretando CO2 al medio, que como en los casos anteriores una fracción importante sería reabsorbida por el fitoplancton.

Así pues, en los ecosistemas naturales se mantiene un equilibrio de los flujos de materia y energía entre los distintos seres vivos tal como se entreve para los organismos planctónicos. Cambios en las condiciones ambientales tendrán un efecto sobre las comunidades del plancton. Si estos cambios son puntuales, el sistema tenderá a volver al punto de partida. Si la distorsión es sostenida, la situación inicial no podrá restablecerse y se tenderá a que las comunidades varíen su metabolismo y probablemente desaparezcan algunas especies de microorganismos prevaleciendo las más oportunistas.

Existe una preocupación social creciente por las noticias que nos llegan sobre el incremento de la concentración en la atmósfera de gases con efecto invernadero (p.ej. CO2) y su repercusión en el contexto del cambio climático global. Si esto es cierto, los primeros síntomas deberían observarse en aguas de la Antártida considerada como la oficina de "control del clima del Planeta". En estos sistemas, donde vivir alrededor de -1ºC es la normalidad, un pequeño incremento de temperatura puede suponer cambios irreversibles en cuanto a que se favorecerá un incremento en la producción de organismos no fotosintéticos, lo que derivaría en un incremento de la respiración y excreción de CO2 que no podría ser totalmente tamponada por el fitoplancton, difundiendo una parte hacia la atmósfera y contribuyendo a incrementar el efecto invernadero, el cual a su vez haría aumentar la temperatura del planeta.

La actividad de los organismos que están en la base de las cadenas tróficas marinas es precisamente la que determina el carácter de los océanos como fuente o sumidero de CO2 . Por tanto cualquier cambio en la respuesta funcional del metabolismo y de la estructura de las comunidades planctónicas Antárticas tendrá repercusiones sobre los flujos de carbono océano-atmósfera.