Font: Agencia SINC
La biogeoquímica Rosalind Rickaby estudia les interaccions que es donen a l'oceà entre biologia, geologia i química, així com les adaptacions dels organismes prehistòrics als canvis climàtics del passat. Actualment, un dels seus reptes professionals consisteix a aconseguir incrementar la capacitat de captura de CO2 atmosfèric de l'oceà.
Rosalind "Ros" Rickaby és professora de biogeoquímica a la Universitat d'Oxford i estudia les interaccions complexes que es donen entre l'evolució dels organismes, la química oceànica, la composició atmosfèrica i el clima de la Terra.
Una de les seves línies de recerca consisteix a extreure firmes químiques de closques fòssils de microorganismes marins i utilitzar-les com una eina per restringir les condicions oceàniques del passat, per entendre com aquestes van influir en el clima prehistòric.
Rosalind Rickaby va oferir aquesta entrevista a SINC durant el seu pas per Espanya convidada per la Fundació Ramón Areces, on va participar en el cicle de ponències 'Captura de CO2 atmosfèric: tecnologies per a un futur sostenible'.
Una de les conseqüències de la crisi climàtica és la disminució d'oxigen dissolt als oceans. Quines serien les implicacions del fenomen per a l'ecosistema marí i l'activitat humana?
És evident que els organismes aeròbics necessiten oxigen per als seus processos metabòlics. De forma més o menys natural, hi ha determinades àrees a l'oceà anomenades “zones mortes” que, per alguna raó, tenen nivells mínims d'oxigen. Aquestes àrees s'estan expandint. A més, a causa d'un augment de l'escorriment de nutrients des de la superfície terrestre cap al mar, moltes zones costaneres estan patint una disminució d'oxigen dissolt a l'aigua, per un procés anomenat eutrofització. Aquest fenomen podria ser devastador per als ecosistemes marins costaners, que moririen davant de la falta d'oxigen a la columna d'aigua.
"Un canvi en els nivells d'oxigen a l'aigua costanera canviaria l'equilibri d'elements químics clau per a la vida a l'oceà"
La pitjor conseqüència possible...
Sí, perquè la manca d'oxigen també impactaria en altres elements. Un canvi en els nivells d'oxigen a l'aigua costanera canviaria l'equilibri d'elements químics com el sofre a l'oceà, per exemple, així com un munt de metalls sensibles al procés de reducció i oxidació, on l'oxigen té un paper central.
Aquests metalls són a l'aigua en una concentració molt petita, però la vida els necessita. Al canviar els nivells d'oxigen, també modificarem la disponibilitat d'un nombre important d'elements clau per a la vida a l'oceà.
Quins enfocaments fa servir la biogeoquímica per estudiar el canvi climàtic passat, present i futur?
Part de la meva feina consisteix a entendre com els organismes del passat es van adaptar a canvis climàtics prehistòrics. Vaig començar investigant la química dels fòssils, és a dir, els nivells de certs components que poden donar pistes sobre condicions climàtiques passades. Un és el magnesi.
Aquest element químic present als petits fòssils, que es troben al mateix temps als testimonis sedimentaris, ens dóna pistes sobre la temperatura de l'oceà en temps passats. Per tant, una forma seria investigar els senyals químics registrats als 'minerals biològics'.
També es pot esbrinar quant CO2 hi va haver a l'atmosfera en certs moments de la història de la Terra?
Aquesta és una altra aproximació al problema, que és la que faig darrerament: investigar l'adaptació dels organismes al canvi, particularment l'adaptació de la fotosíntesi. En aquest sentit, sabem que hi ha un enzim, anomenat RuBisCo, que catalitza tota la fixació del carboni i es troba al fitoplàncton marí, als boscos, a la gespa, etc. i és responsable de sostreure el CO2 de l'atmosfera, convertir-lo en sucres i fixar-lo en matèria orgànica.
"El magnesi present als petits fòssils que es troben als testimonis sedimentaris ens dóna pistes sobre la temperatura de l'oceà en temps passats"
En mirar la seqüència de gens buscant RuBisCo, es poden trobar moments del passat on va haver-hi una situació d'estrès i un canvi en la seqüència de proteïnes, i a través d'això, podem tenir informació sobre les ràtios de CO2 i O2 presents a l'atmosfera a diferents períodes de temps.
Els microorganismes marins, com el fitoplàncton, tenen un paper en la producció d'oxigen i en la reducció dels nivells de carboni atmosfèric. Quina importància tenen en el manteniment dels nivells dels dos gasos a l'atmosfera?
La resposta més simple per això és molt poc coneguda. El fitoplàncton de l'oceà produeix el 50% de l'oxigen que respirem, així que una de cada dues molècules d'oxigen que estàs inhalant prové d'un organisme que viu a l'oceà, mentre que l'altra ve d'un organisme que viu a la Terra.
El fitoplàncton és tremendament important en termes de generació d'oxigen i el mateix aplica quant a la fixació de carboni. La ràtio en què sostreuen el carboni de l'atmosfera per fixar-lo és equivalent a la produïda per la vegetació terrestre.
"El fitoplàncton de l'oceà produeix el 50% de l'oxigen que respirem, així que una de cada dues molècules d'oxigen que estàs inhalant prové d'un organisme que viu a l'oceà"
I en comparació amb aquesta darrera?
A diferència del carboni que es queda a la Terra —on tot el que es fixa a la biomassa acaba a terra—, a l'oceà, el fitoplàncton segresta el carboni de la superfície i el porta al fons quan mor, i en ser el oceà tan profund, el treu de circulació per força temps.
Els biogeoquímics afirmen que el planeta Terra funciona com un motor, o un rellotge, en allò que s'anomena "sistema Terra". Fins a quin punt aquest sistema és fràgil?
És força estable, perquè en 4.500 milions d'anys de la història del nostre planeta, la vida ha existit almenys a la meitat d'aquest temps, i probablement més.
Això implica que la temperatura del planeta ha estat força constant, i, encara que hagi canviat al llarg de la història, —des de períodes més càlids a més freds— l'aigua mai no ha assolit el punt d'ebullició. També, encara que hi hagi evidències d'esdeveniments en què la Terra s'ha congelat completament, la vida sempre ha estat capaç de sobreviure a aquests canvis.
Com seria de greu la pertorbació d'un dels elements del sistema Terra?
Penso que el sistema Terra en si mateix és força resilient. Si fóssim geòlegs del futur, probablement seríem capaços d'identificar l'impacte al sistema Terra que provoca l'activitat humana. Tot i així, en un lapse de temps similar al milió d'anys, tot el CO2 que està generant la civilització seria esmorteït pel sistema.
Hem crescut en un període, l'Holocè, que ha estat climàticament estable durant 10.000 anys, però la nostra societat no té capacitat d'adaptació per suportar la intensitat del canvi climàtic. Hauríem de canviar la nostra infraestructura, la nostra manera de cultivar, els llocs on dur a terme la collita. En resum, hem construït unes estructures socials que són inflexibles al canvi.
Un dels projectes en què Rickaby ha estat involucrada consisteix a trobar la manera com l'oceà sostregi el diòxid de carboni de l'atmosfera. / Imatge cedida per l'entrevista
Necessitem reduir les nostres emissions de CO2 per pal·liar l'augment de la temperatura global. Hi ha alguna manera viable de capturar-lo de l'atmosfera?
Suposo que la forma més fàcil d'emmagatzemar carboni seria reinjectar-lo en pous petrolífers, o fins i tot en aqüífers profunds de salmorra, que és una tecnologia que fins on sé existeix. El que passa és que encara no hi ha incentius per dur-la a terme.
Hi ha maneres de capturar directament el diòxid de carboni de l'aire, i aquest va ser l'enfocament d'algunes de les xerrades que vam donar [a la Fundació Ramón Areces]: investigar determinats catalitzadors, enzims o materials que podrien ajudar amb la captura directa del CO2 present a l'aire.
"Hi ha maneres per reduir les emissions, com manipular l'oceà fertilitzant-lo amb ferro, per ajudar les afloracions de fitoplàncton i que aquestes capturin el CO2"
Quins enfocaments heu utilitzat des del vostre camp d'estudi?
Com a biogeoquímica marina, l'enfocament en què he estat més involucrada seria buscar la manera de manipular l'oceà perquè absorbeixi el CO2. En aquest sentit, he format part de diversos projectes, un dels quals intenta trobar una forma d'accelerar el procés de meteorització, pel qual les roques es van dissolent, per sostreure el CO2.
Hi ha altres idees, com manipular l'oceà fertilitzant-lo amb ferro, per ajudar les afloracions de fitoplàncton i que aquestes el capturin, encara que cal més investigació en aquest sentit. També, com deia abans, calen més incentius.
El que hem après del clima passat terrestre ens pot ajudar a predir el futur climàtic?
Hi ha força debat a la comunitat científica sobre això, i crec que la resposta és que no hi ha cap bon anàleg geològic per saber què passarà en el futur. Actualment vivim en un món glacial i estem emetent gran quantitat de CO2 molt ràpidament, però la referència passada d'aquest mateix procés -gran quantitat de C02 emès a l'atmosfera- es donava principalment a un món molt més càlid, per la qual cosa no podem comparar situacions.
No obstant això, podem fer servir el registre geològic com una eina per comprendre el 'sistema Terra', i dic això en termes de possibles retroalimentacions que el registre geològic ens mostra que podrien passar.
Em donaria algun exemple d´aquestes retroalimentacions?
Per exemple, quin paper tenen en el procés d'escalfament unes substàncies anomenades clatrats de metà —gas metà en forma gelada— que es troben als sediments del fons oceànic, però també a les zones de tundra al llarg del planeta. Aquests clatrats -que són inestables i es converteixen en gas a temperatures per sobre de 4º C- són capaços de multiplicar les conseqüències de l'efecte hivernacle.
Mirar el passat no és potser la millor manera de predir el futur, però ens permet considerar els tipus de processos que es podrien donar i les seves retroalimentacions potencials. Aquest seria poder del paleoclima.
