Cada año, el río Amazonas transporta hasta 27 millones de toneladas de materia orgánica terrestre hacia zonas del Atlántico alejadas de la costa. Se trata de compuestos producto de las quemas y también restos de plantas, animales y seres vivos microscópicos de la selva que llegan al río impulsados por el viento y la lluvia. Las aguas del Amazonas se encargan de depositar todo ese material en el océano, donde les sirve de alimento a los organismos marinos. La cantidad de materia orgánica, recientemente estimada por investigadores brasileños y estadounidenses, es tanta y avanza tanto mar adentro que asombró a los expertos.
En ese trabajo, que fue publicado en la revista Global Biogeochemical Cycles, los investigadores también analizaron las transformaciones que sufre la materia orgánica a medida que el agua del río se mezcla con la del océano. Por sí solo, el Amazonas acapara entre un 15% a un 20% del volumen de agua dulce vertida en los océanos del planeta. En suspensión, o disuelta en sus aguas, la materia orgánica acumulada en la cuenca amazónica llega al Atlántico a la altura de la isla de Marajó, en el estado de Pará. En el océano, la columna de agua dulce (pluma) proveniente del río llega a 600 kilómetros de extensión y hasta 200 kilómetros de ancho. Entre 2010 y 2012, alrededor de 40 investigadores se embarcaron en tres travesías por América del Sur y recogieron muestras de agua en cientos de puntos distribuidos entre Óbidos, en Pará, a 800 kilómetros de la desembocadura del río, y la región de Barbados, ya en el Atlántico Norte, luego de que la pluma del Amazonas viajara casi 600 kilómetros en dirección al Caribe, empujada por las corrientes de la costa brasileña. “Las investigaciones sobre la pluma y el río se efectuaron en forma separada”, relata la oceanógrafa estadounidense Patricia Yager, investigadora de la Universidad de Georgia y coordinadora de ese proyecto, el River-Ocean Continuum of the Amazon (Roca). “El objetivo del Roca concibe al sistema como un todo integrado”, dice
Valiéndose de un espectrómetro de masa de ultra alta resolución, los científicos identificaron al menos 4.400 compuestos orgánicos en la pluma del Amazonas. Son moléculas que están formadas por cuatro elementos químicos (carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) que se encuentran combinados en proporciones disímiles. A medida que las aguas del río avanzan hacia el océano, estos compuestos atraviesan sucesivas transformaciones: son degradados por bacterias y otros microorganismos (biodegradación) o por la luz (fotodegradación) y también pueden generar moléculas más complejas. Si bien ocurren en forma simultánea, algunos procesos son más intensos en ciertos tramos del recorrido.
Cerca del delta del Amazonas, las bacterias digieren las moléculas orgánicas complejas y reutilizan los azúcares, aminoácidos y lípidos. En tanto, en el océano, las algas microscópicas extraen los subproductos que contienen nitrógeno, tales como los aminoácidos y la urea. Una vez superada la plataforma continental, que se extiende por 80 kilómetros a partir de la costa, las aguas se tornan menos turbias y la luz solar ayuda a la degradación de compuestos orgánicos complejos.
De lo complejo a lo simple
Estas transformaciones biológicas y fotoquímicas dejan rastros detectables en las muestras de agua. En el material proveniente del río, el porcentaje de hidrógeno es menor que el del carbono, lo que indica que allí, las moléculas orgánicas son más complejas. En las muestras recogidas en el mar, la situación se invierte y la proporción de hidrógeno supera a la del carbono, un rasgo de las moléculas orgánicas más simples, como resultado de la degradación de aquellas complejas.
Tales datos colaboran para entender lo que sucede a nivel químico y biológico. “La menor proporción de hidrógeno y mayor de carbono en los compuestos que se encuentran el río sugiere un aporte de material terrestre, caracterizado por la presencia de anillos aromáticos [compuestos por seis átomos de carbono]”, comenta Patricia Yager. Estos anillos, según la investigadora, son más difíciles de degradar, particularmente, para las bacterias marinas.
En tanto, los porcentajes de hidrógeno y de carbono de las muestras de agua de la pluma recolectadas en el mar, indican la presencia de compuestos alifáticos, formados por largas cadenas abiertas de carbono. Estos compuestos constituyen una señal de la actividad de las algas, que, al realizar fotosíntesis, transforman las moléculas pequeñas de carbono en moléculas mayores, más fáciles de digerir y fuente de energía para las bacterias marinas.
Pese a la actividad de los microorganismos y de la luz solar, una gran cantidad de materia orgánica terrestre resiste las transformaciones y viaja mucho más allá de la desembocadura del Amazonas. En períodos de alta descarga, más del 70% de la materia orgánica terrestre que transporta el río se deposita en cercanías de la Guayana Francesa. En los períodos más secos, ese porcentaje disminuye hasta el 50%. Si se los toma en cifras absolutas, estos datos sugieren que la pluma del Amazonas vierte entre 13 millones y 21 millones de toneladas –y en algunas ocasiones 27 millones de toneladas– de materia orgánica terrestre en el Atlántico. “Estos cálculos pueden tener matices, a causa de la heterogeneidad de la pluma o debido a su vasta extensión”, analiza la oceanógrafa brasileña Patricia Madeiros, primera autora del artículo en la Global Biogeochemical Cycles.
Estudios llevados a cabo en Estados Unidos indican que el 50% del material orgánico terrestre que transporta el río Misisipi se degrada cerca de la costa. “Sabemos que la degradación rápida ocurre en el Misisipi y en otros ríos. Fue una sorpresa que eso no sea lo que ocurre en el Amazonas”, dice Patricia Medeiros.
La brasileña esboza dos hipótesis para explicar cómo es que tanta materia orgánica del Amazonas llega a mar abierto. “Como gran parte de la degradación se produce durante el transporte, en el seno mismo del río, es posible que el material que llega al océano sea más resistente”, dice. Otra posibilidad, radicaría en la velocidad de traslado. Se estima que en el Misisipi, el material orgánico demora meses en sortear el delta y llegar a mar abierto. En el caso del Amazonas, ese recorrido tarda entre 30 y 60 días, tiempo insuficiente para la degradación del material orgánico terrestre.
Artículo científico
MEDEIROS, P. M. et al. Fate of the Amazon River dissolved organic matter in the tropical Atlantic Ocean. Global Biogeochemical Cycles. v. 29, p. 677-90. 25 abr. 2015.
