Los efectos complejos de la acidificación del océano en el prominente cianobacterium fijador de N2 Trichodesmium

Área de la Ciencia:

• Biología marina
• La oceanografía
• Biogeoquímica

Sus antecedentes:

• Las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono (CO2) están causando la acidificación de los océanos, lo que afecta a los ecosistemas marinos.
• El fitoplancton fijador de nitrógeno (N2) es crucial para la producción primaria en los océanos tropicales y subtropicales.
• El cianobacterium *Trichodesmium* es un fijador clave de N2, sensible a los cambios ambientales.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de la acidificación de los océanos en el crecimiento y la fijación de N2 del tricodesmio.
• Comprender los mecanismos fisiológicos que subyacen a estas respuestas.
• Evaluar el impacto combinado de la acidificación y la limitación del hierro.

Principales métodos:

• Experimentos de laboratorio en los que se expone el tricodesmio a diversas concentraciones de CO2 y niveles de pH.
• Medición de las tasas de crecimiento, las tasas de fijación de N2 y el pH citosólico.
• Análisis de las concentraciones de nitrogenasa y de la producción de energía celular (ATP).
• Simulaciones bajo condiciones limitantes de hierro.

Principales resultados:

• La acidificación de los océanos disminuyó significativamente el crecimiento de tricodesmio y las tasas de fijación de N2.
• Se observó un pH citosólico bajo en condiciones de acidificación, a pesar de que el CO2 elevado es potencialmente beneficioso.
• Se requirió un aumento del bombeo de protones y la producción de trifosfato de adenosina (ATP) para mantener el pH celular.
• La limitación de hierro exacerbó los efectos negativos de la acidificación en la fijación de N2.

Conclusiones:

• La acidificación de los océanos representa una amenaza significativa para el fitoplancton fijador de N2, en particular el tricodesmio.
• El estrés fisiológico de mantener el pH citosólico bajo acidificación es energéticamente costoso.
• La disponibilidad de hierro es crítica para la resiliencia del Trichodesmium a la acidificación del océano, con limitaciones que amplifican los impactos negativos.