Las regiones de alto contenido de nutrientes y bajo contenido de clorofila (HNLC) son regiones del océano donde la abundancia de fitoplancton es baja y bastante constante a pesar de la disponibilidad de macronutrientes . El fitoplancton depende de un conjunto de nutrientes para la función celular. Los macronutrientes (p. ej., nitrato , fosfato , ácido silícico ) generalmente están disponibles en mayores cantidades en las aguas superficiales del océano y son los componentes típicos de los fertilizantes de jardín comunes. Los micronutrientes (p. ej., hierro , zinc , cobalto ) generalmente están disponibles en cantidades más bajas e incluyen metales traza . Los macronutrientes suelen estar disponibles en concentraciones milimolares , mientras que los micronutrientes generalmente están disponibles en concentraciones micro a nanomolares. En general, el nitrógeno tiende a ser un nutriente oceánico limitante , pero en las regiones HNLC nunca se agota significativamente. [1] [2] En cambio, estas regiones tienden a estar limitadas por bajas concentraciones de hierro metabolizable. [1] El hierro es un micronutriente esencial para el fitoplancton, necesario para la catálisis enzimática y el transporte de electrones . [3] [4]
Entre los años 1930 y 1980, se planteó la hipótesis de que el hierro es un micronutriente oceánico limitante, pero no había suficientes métodos para detectar de manera confiable el hierro en el agua de mar para confirmar esta hipótesis. [5] En 1989, se detectaron altas concentraciones de sedimentos ricos en hierro en las aguas costeras cercanas a la costa del Golfo de Alaska. [6] Sin embargo, las aguas de alta mar tenían concentraciones de hierro más bajas y una menor productividad a pesar de la disponibilidad de macronutrientes para el crecimiento del fitoplancton. [6] Este patrón se observó en otras regiones oceánicas y condujo a la denominación de tres zonas principales de HNLC: el Océano Pacífico Norte , el Océano Pacífico Ecuatorial y el Océano Austral . [1] [2]
El descubrimiento de las regiones HNLC ha fomentado el debate científico sobre la ética y la eficacia de los experimentos de fertilización con hierro que intentan reducir el dióxido de carbono atmosférico estimulando la fotosíntesis a nivel de superficie. También ha llevado al desarrollo de hipótesis como el control del pastoreo, que plantea que las regiones HNLC se forman, en parte, a partir del pastoreo del fitoplancton (p. ej., dinoflagelados , ciliados ) por organismos más pequeños (p. ej. , protistas ).
La producción primaria es el proceso por el cual los autótrofos utilizan la luz para convertir el carbono del dióxido de carbono acuoso en azúcar para el crecimiento celular. [7] La luz proporciona la energía para el proceso fotosintético y los nutrientes se incorporan a la materia orgánica . Para que se produzca la fotosíntesis, los macronutrientes como el nitrato y el fosfato deben estar disponibles en proporciones suficientes y en formas biodisponibles para su utilización biológica. La proporción molecular de 106(Carbono):16(Nitrógeno):1(Fósforo) fue deducida por Redfield, Ketcham y Richards (RKR) y se conoce como la proporción de Redfield . [8] La fotosíntesis (hacia adelante) y la respiración (hacia atrás) se representan mediante la ecuación:
La fotosíntesis puede verse limitada por deficiencias de ciertos macronutrientes. Sin embargo, en el Pacífico Norte, el Pacífico Ecuatorial y el Océano Austral, los macronutrientes se encuentran en proporciones, cantidades y formas biodisponibles suficientes para sustentar mayores niveles de producción primaria que los encontrados. La disponibilidad de macronutrientes en las regiones HNLC junto con las bajas reservas de fitoplancton sugieren que algún otro proceso biogeoquímico limita el crecimiento del fitoplancton. [7]
Dado que actualmente no es posible medir la producción primaria y la biomasa del fitoplancton en cuencas oceánicas enteras, los científicos utilizan la clorofila α como indicador de la producción primaria. Las observaciones satelitales modernas monitorean y rastrean la abundancia global de clorofila α en el océano mediante teledetección . Las concentraciones más altas de clorofila generalmente indican áreas de mayor producción primaria y, por el contrario, los niveles más bajos de clorofila indican una producción primaria baja. Esta coocurrencia de baja clorofila y alta disponibilidad de macronutrientes es la razón por la que estas regiones se consideran "de alto contenido de nutrientes y baja clorofila".
Además de los macronutrientes necesarios para la síntesis de materia orgánica, el fitoplancton necesita micronutrientes como los metales traza para las funciones celulares. [7] La disponibilidad de micronutrientes puede limitar la producción primaria porque los metales traza a veces son nutrientes limitantes. Se ha determinado que el hierro es un micronutriente limitante primario en las provincias HNLC. [5] Estudios recientes han indicado que el zinc y el cobalto pueden ser micronutrientes secundarios y/o co-limitantes. [10] [11]
Las regiones HNLC cubren el 20% de los océanos del mundo y se caracterizan por patrones físicos, químicos y biológicos variables. Estas aguas superficiales tienen concentraciones de macronutrientes que varían anualmente, pero son relativamente abundantes en comparación con otras provincias oceánicas. [5] Si bien HNLC describe ampliamente las tendencias biogeoquímicas de estas grandes regiones oceánicas, las tres zonas experimentan floraciones estacionales de fitoplancton en respuesta a patrones atmosféricos globales. En promedio, las regiones HNLC tienden a tener un crecimiento limitado por el hierro y, de manera variable, el zinc. [11] [12] Esta limitación de metales traza conduce a comunidades de fitoplancton de menor tamaño. En comparación con las regiones más productivas del océano, las zonas HNLC tienen proporciones más altas de ácido silícico a nitrato porque las diatomeas más grandes , que requieren ácido silícico para hacer sus conchas de sílice opal, son menos frecuentes. [10] [11] [12] A diferencia del Océano Austral y el Pacífico Norte, el Pacífico Ecuatorial experimenta una disponibilidad temporal de silicato que conduce a grandes floraciones estacionales de diatomeas. [13] [14]
La distribución de los metales traza y la abundancia relativa de los macronutrientes se reflejan en la estructura de la comunidad del plancton. Por ejemplo, la selección de fitoplancton con una alta relación superficie-volumen da como resultado que las regiones HNLC estén dominadas por nanoplancton y picoplancton. Esta relación permite una utilización óptima de los nutrientes disueltos disponibles. El fitoplancton más grande, como las diatomeas, no puede sostenerse energéticamente en estas regiones. El picoplancton común dentro de estas regiones incluye géneros como prochlorococcus (que no se encuentra generalmente en el Pacífico Norte), synechococcus y varios eucariotas . Los protistas que pastan probablemente controlan la abundancia y distribución de este pequeño fitoplancton. [15] [16]
La producción primaria neta generalmente menor en las zonas HNLC da como resultado una menor extracción biológica de dióxido de carbono atmosférico y, por lo tanto, estas regiones generalmente se consideran una fuente neta de dióxido de carbono a la atmósfera. [14] Las áreas HNLC son de interés para los geoingenieros y algunos en la comunidad científica que creen que la fertilización de grandes parches de estas aguas con hierro podría reducir potencialmente el dióxido de carbono disuelto y compensar el aumento de las emisiones de carbono antropogénicas. [6] El análisis de los datos de los núcleos de hielo antártico durante el último millón de años muestra una correlación entre los altos niveles de polvo y las bajas temperaturas, lo que indica que la adición de polvo difuso rico en hierro al mar ha sido un amplificador natural del enfriamiento climático. [17]
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El descubrimiento y la denominación de la primera región HNLC, el Pacífico Norte , se formalizó en un artículo seminal publicado en 1988. [6] El estudio concluyó que las aguas superficiales del Pacífico Norte oriental están generalmente dominadas por picoplancton a pesar de la abundancia relativa de macronutrientes. [6] En otras palabras, no se encontró fitoplancton de mayor tamaño, como las diatomeas que prosperan en aguas ricas en nutrientes. En cambio, las aguas superficiales estaban repletas de picoplancton y nanoplancton más pequeños. [6] Con base en experimentos de nutrientes de laboratorio, se planteó la hipótesis de que el hierro era un micronutriente limitante clave. [6]
El océano Pacífico es el cuerpo de agua más grande y antiguo de la Tierra. El Pacífico Norte se caracteriza por la rotación general en el sentido de las agujas del reloj del giro del Pacífico Norte , que es impulsado por los vientos alisios . Las variaciones espaciales de los vientos alisios dan como resultado temperaturas del aire más frías en el Pacífico Norte occidental y temperaturas del aire más suaves en el Pacífico Norte oriental (es decir, el Pacífico subártico). [18] El hierro es suministrado al Pacífico Norte por tormentas de polvo que ocurren en Asia y Alaska, así como por aguas ricas en hierro transportadas desde el margen continental, a veces por remolinos como los Haida Eddies . [19] [20]
Sin embargo, las concentraciones de hierro varían a lo largo del año. Las corrientes oceánicas son impulsadas por patrones atmosféricos estacionales que transportan hierro desde el margen de Kuril-Kamchatka hasta el Pacífico subártico occidental. Esta introducción de hierro proporciona un suministro subterráneo de micronutrientes, que pueden ser utilizados por los productores primarios durante el afloramiento de aguas más profundas a la superficie. [21] La profundidad del fondo marino también puede estimular las floraciones de fitoplancton en regiones HNLC a medida que el hierro se difunde desde el fondo marino y alivia la limitación de hierro en aguas poco profundas. [22] La investigación realizada en el Golfo de Alaska mostró que las áreas con aguas poco profundas, como la plataforma sur de Alaska, tienen floraciones de fitoplancton más intensas que las aguas marinas. [22] La ceniza volcánica de la erupción del volcán Kasatochi en agosto de 2008 proporcionó un ejemplo de fertilización natural con hierro en el Océano Pacífico nororiental. [23] La región fue fertilizada por la lluvia de polvo volcánico que contenía hierro soluble . En los días siguientes, las floraciones de fitoplancton fueron visibles desde el espacio. [23]
Las limitaciones en las concentraciones de metales traza en el Pacífico Norte limitan las floraciones de diatomeas durante todo el año. [24] Aunque el Pacífico Norte es una región HNLC, produce y exporta al interior del océano una cantidad relativamente alta de sílice biogénica particulada en comparación con el Atlántico Norte, lo que favorece un crecimiento significativo de diatomeas. [24]
El Pacífico Ecuatorial es una provincia oceánica caracterizada por un afloramiento durante casi todo el año debido a la convergencia de los vientos alisios del noreste y sureste en la Zona de Convergencia Intertropical . El Pacífico Ecuatorial abarca casi la mitad de la circunferencia de la Tierra y juega un papel importante en la nueva producción primaria marina global . [25] La nueva producción es un término utilizado en oceanografía biológica para describir la forma en que el nitrógeno se recicla dentro del océano. [18] En regiones de nueva producción mejorada, el nitrato de la zona afótica se abre camino hacia las aguas superficiales, reponiendo el suministro de nitrato superficial. A pesar de la disponibilidad de nitrógeno en las aguas del Pacífico Ecuatorial, la producción primaria y la biomasa oceánica superficial observada son considerablemente más bajas en comparación con otras regiones de afloramiento importantes del océano. [26] Por lo tanto, el Pacífico Ecuatorial se considera una de las tres principales regiones HNLC.
Al igual que otras provincias importantes de la HNLC, el Pacífico ecuatorial se considera limitado en nutrientes debido a la falta de metales traza como el hierro. El Pacífico ecuatorial recibe aproximadamente de 7 a 10 veces más hierro de la surgencia de la subcorriente ecuatorial (EUC) que de los aportes debido al polvo atmosférico que se deposita. [27] Las reconstrucciones climáticas de los períodos glaciares utilizando registros de sedimentos proxy han revelado que el Pacífico ecuatorial puede haber sido 2,5 veces más productivo que el océano ecuatorial moderno. [27] Durante estos períodos glaciares, el Pacífico ecuatorial aumentó su exportación de nueva producción marina, [27] proporcionando así un sumidero de dióxido de carbono atmosférico. La ciencia de la paleoceanografía intenta comprender la interacción de los ciclos glaciares con la dinámica oceánica. Los paleooceanógrafos actualmente cuestionan la hipótesis del polvo eólico que sugiere que el transporte atmosférico de polvo rico en hierro frente a América Central y del Sur controla la intensidad de la producción primaria en el Pacífico ecuatorial. [27] Un estudio sugiere que debido a que el afloramiento de EUC proporciona la mayor parte del hierro biodisponible a las aguas superficiales ecuatoriales, el único método para revertir las condiciones de HNLC es mejorando el afloramiento. [27] [28] En otras palabras, el afloramiento regional mejorado, en lugar de la deposición de polvo atmosférico rico en hierro, puede explicar por qué esta región experimenta una mayor productividad primaria durante los períodos glaciares.
En comparación con el Pacífico Norte y el Océano Austral, las aguas del Pacífico Ecuatorial tienen niveles relativamente bajos de sílice biogénica y, por lo tanto, no sustentan existencias significativas de diatomeas. [14] El picoplancton es el productor primario marino más abundante en estas regiones debido principalmente a su capacidad para asimilar bajas concentraciones de metales traza. [14] Varias comunidades de fitoplancton dentro del Pacífico Ecuatorial son pastoreadas al mismo ritmo que su tasa de crecimiento, lo que limita aún más la producción primaria. [28]
Actualmente no hay consenso sobre cuál de las dos hipótesis principales (pastoreo o micronutrientes) controla la producción en estas aguas ecuatoriales. Es probable que las limitaciones de metales traza seleccionen organismos de células más pequeñas, lo que aumenta la presión de pastoreo de los protistos. [28] Si bien el Pacífico ecuatorial mantiene las características de HNLC, la productividad puede ser alta a veces. La productividad conduce a una abundancia de aves marinas como los paíños cerca de la convergencia de las aguas subtropicales y la "lengua fría" ecuatorial. El Pacífico ecuatorial contiene las pesquerías de atún aleta amarilla más grandes del mundo [18] y es el hogar del delfín moteado .
El Océano Austral es la región HNLC más grande del océano global. Las aguas superficiales del Océano Austral han sido ampliamente identificadas como ricas en macronutrientes a pesar de las bajas reservas de fitoplancton. [29] [30] [31] El hierro depositado en el Atlántico Norte se incorpora a las Aguas Profundas del Atlántico Norte y se transporta al Océano Austral a través de la circulación termohalina . [32] Al mezclarse eventualmente con el Agua Circumpolar Antártica , la surgencia proporciona hierro y macronutrientes a las aguas superficiales del Océano Austral. Por lo tanto, los aportes de hierro y la producción primaria en el Océano Austral son sensibles al polvo sahariano rico en hierro depositado sobre el Atlántico. Debido a los bajos aportes de polvo atmosférico directamente sobre las aguas superficiales del Océano Austral, [33] [34] las concentraciones de clorofila α son bajas. La disponibilidad de luz en el Océano Austral cambia drásticamente estacionalmente, pero no parece ser una restricción significativa para el crecimiento del fitoplancton. [3]
Los macronutrientes presentes en las aguas superficiales del Océano Austral provienen de aguas profundas aflorantes. Si bien los micronutrientes como el zinc y el cobalto posiblemente puedan co-limitar el crecimiento del fitoplancton en el Océano Austral, el hierro parece ser un micronutriente limitante crítico. [4] Algunas regiones del Océano Austral experimentan concentraciones adecuadas de hierro biodisponible y macronutrientes, pero el crecimiento del fitoplancton es limitado. Estudios hidrográficos [35] [36] y exploraciones de la región del Pasaje de Drake del Sur [37] han observado este fenómeno alrededor de las Islas Crozet , Islas Kerguelen y Georgia del Sur y las Islas Sandwich del Sur . [37] [38] Estas áreas son adyacentes a las regiones de la plataforma de la Antártida e islas del Océano Austral. Se cree que los micronutrientes necesarios para el crecimiento de las algas se suministran desde las propias plataformas. [37] Excepto en áreas cercanas a la plataforma antártica, la deficiencia de micronutrientes limita gravemente la productividad en el Océano Austral.
La disponibilidad de hierro no es el único regulador de la productividad y biomasa del fitoplancton. [39] [40] En el Océano Austral, se cree que las bajas temperaturas prevalecientes tienen un impacto negativo en las tasas de crecimiento del fitoplancton. [40] La tasa de crecimiento del fitoplancton es muy intensa y de corta duración en áreas abiertas rodeadas de hielo marino y zonas de hielo marino permanente . Se cree que el pastoreo de herbívoros como el krill, los copépodos y las salpas suprime las existencias permanentes de fitoplancton. A diferencia de las aguas abiertas del Océano Austral, el pastoreo a lo largo de los márgenes de la plataforma continental es bajo, por lo que la mayor parte del fitoplancton que no se consume se hunde hasta el fondo marino, lo que proporciona nutrientes a los organismos bentónicos . [39]
Dada la ubicación remota de las áreas HNLC, los científicos han combinado modelos y datos de observación para estudiar los límites de la producción primaria. La combinación de estas dos fuentes de datos permite realizar comparaciones entre el Pacífico Norte, el Pacífico Ecuatorial y el Océano Austral. Dos explicaciones actuales para las regiones HNLC globales son las limitaciones del crecimiento debido a la disponibilidad de hierro y los controles del pastoreo del fitoplancton.
En 1988, John Martin confirmó la hipótesis de que el hierro limita las floraciones y las tasas de crecimiento del fitoplancton en el Pacífico Norte. Su trabajo se extrapoló a otras regiones del HNLC a través de evidencia que vinculaba la baja concentración de hierro en la superficie con un bajo nivel de clorofila. [6] En respuesta a los experimentos de fertilización con hierro (IronEx, SOIREE, SEEDS, etc.) en áreas del HNLC, se observaron grandes respuestas del fitoplancton, como una menor concentración de nutrientes en la superficie y un aumento de la actividad biológica . [41] [42] [43] [44] [45]
Los estudios de fertilización con hierro realizados a intervalos repetidos durante el lapso de una semana han producido una respuesta biológica mayor que un solo evento de fertilización. [42] [44] [46] El tamaño de la respuesta biológica tiende a depender de las características biológicas, químicas y físicas de un sitio. En el Pacífico Ecuatorial y Norte, se cree que la sílice restringe la producción adicional después de la fertilización con hierro, mientras que la luz limita la producción adicional en el Océano Austral. [42] El fitoplancton nativo, más pequeño, fue el que respondió inicialmente al aumento de hierro, pero rápidamente fue superado por el fitoplancton costero más grande, como las diatomeas. [44] [47] [48] [49] La gran respuesta de floración y el cambio de comunidad han generado preocupaciones ambientales sobre la fertilización de grandes secciones de las regiones HNLC. Un estudio sugiere que las diatomeas crecen preferentemente durante los experimentos de fertilización. Algunas diatomeas, como la pseudo-nitzschia , liberan la neurotoxina ácido domoico , que envenena a los peces que pastan. [48] Si las diatomeas crecen preferentemente durante los experimentos de fertilización con hierro, las fertilizaciones sostenidas podrían aumentar el envenenamiento por ácido domoico en la red alimentaria marina cerca de las zonas fertilizadas. [48]
El hierro ingresa a las regiones remotas de HNLC a través de dos métodos principales: el afloramiento de agua rica en nutrientes y la deposición de polvo atmosférico . El hierro debe reponerse con frecuencia y en formas biodisponibles debido a su insolubilidad , rápida absorción a través de los sistemas biológicos y afinidad de unión con ligandos . [50] [51] La deposición de polvo podría no resultar en floraciones de fitoplancton a menos que el polvo que se asienta esté en la forma biodisponible correcta de hierro. Además, el hierro debe depositarse durante las temporadas productivas y coincidir con las proporciones RKR adecuadas de los nutrientes de la superficie. [19] [52] El polvo eólico tiene una mayor influencia en las regiones HNLC del hemisferio norte porque más masa terrestre contribuye a una mayor deposición de polvo. [53] Debido al aislamiento del océano Austral de la tierra, el afloramiento relacionado con la difusividad de los remolinos proporciona hierro a las regiones HNLC. [54]
La hipótesis del pastoreo, formulada por John Walsh en 1976, afirma que el pastoreo por parte de los heterótrofos suprime la productividad primaria en áreas con altas concentraciones de nutrientes. [41] [55] La depredación por parte del microzooplancton es la principal responsable de la pérdida de fitoplancton en las regiones HNLC. El pastoreo por parte del zooplancton más grande y la mezcla advectiva también son responsables de una pequeña proporción de las pérdidas de las comunidades de fitoplancton. [6] [56] [57] El pastoreo constante limita el fitoplancton a una población baja y constante. Sin esta presión de pastoreo , algunos científicos creen que el fitoplancton pequeño produciría floraciones a pesar del agotamiento de los micronutrientes porque el fitoplancton más pequeño normalmente tiene menores requerimientos de hierro y puede absorber nutrientes a un ritmo más lento. [50] [56]
El consenso científico actual coincide en que las áreas HNLC carecen de alta productividad debido a una combinación de limitaciones fisiológicas y de hierro, presión de pastoreo y fuerzas físicas. [2] [6] [43] [49] [56] [58] La medida en que cada factor contribuye a la baja producción puede diferir en cada región HNLC. La limitación de hierro permite que el fitoplancton más pequeño y más frugal en hierro crezca a tasas rápidas, mientras que el pastoreo del microzooplancton mantiene existencias estables de este fitoplancton más pequeño. [6] [51] [56] Una vez que los micronutrientes están disponibles, el pastoreo puede limitar los tamaños de las floraciones. [41] [43] [44] [46] [49] Las limitaciones adicionales de micronutrientes de metales traza como el zinc o el cobalto pueden suprimir las floraciones de fitoplancton. [12] La mezcla turbulenta en regiones HNLC de latitudes más altas (Pacífico Norte y Océano Austral) puede mezclar el fitoplancton por debajo de la profundidad crítica necesaria para el crecimiento de la comunidad. [41]
Dado que los experimentos anteriores de fertilización con hierro han dado como resultado grandes floraciones de fitoplancton, algunos han sugerido que se deberían realizar experimentos de fertilización oceánica a gran escala para extraer dióxido de carbono antropogénico inorgánico en forma de carbono orgánico particulado . La fertilización estimularía la productividad biológica, lo que llevaría a una disminución en la cantidad de dióxido de carbono inorgánico superficial dentro de una zona fertilizada. La floración luego moriría y presumiblemente se hundiría en las profundidades del océano, llevando gran parte del dióxido de carbono absorbido al fondo marino y secuestrándolo del ciclo de carbono de corto plazo en las profundidades del océano o en los sedimentos oceánicos. [46] [59] [60] [61] [62]
Para eliminar eficazmente el carbono antropogénico de la atmósfera, la fertilización con hierro tendría que resultar en una eliminación significativa de carbono particulado de la superficie del océano y transportarlo al océano profundo. [42] [43] [60] [61] Varios estudios estimaron que menos del 7-10% del carbono absorbido durante una floración sería secuestrado, [63] y solo una disminución de 15-25 ppm en el dióxido de carbono atmosférico resultaría con una fertilización con hierro global sostenida. [7] [60] La cantidad de dióxido de carbono eliminado puede compensarse con el costo del combustible para adquirir, transportar y liberar cantidades significativas de hierro en regiones remotas de HNLC. [61]
Existen muchas preocupaciones ambientales en relación con la fertilización con hierro a gran escala. Si bien las floraciones pueden estudiarse y rastrearse, los científicos aún no saben si la producción adicional se incorpora a la cadena alimentaria o cae al océano profundo después de que una floración muere. [42] [43] Incluso si el carbono se exporta a la profundidad, la materia orgánica que cae puede ser respirada, lo que potencialmente crea zonas anóxicas en la columna media o causa la acidificación del agua del océano profundo. [61] [64] Se han observado cambios pronunciados en la comunidad hacia las diatomeas durante la fertilización, y aún no está claro si el cambio en la composición de las especies tiene algún efecto ambiental a largo plazo. [48] [61]
Lo que sigue es completamente teórico. Se necesitarían pruebas para determinar la viabilidad, la concentración óptima de hierro por unidad de superficie, el secuestro de carbono por superficie a lo largo del tiempo, la necesidad de otros micronutrientes, la cantidad de energía necesaria para mantener un sistema de este tipo y la cantidad potencial de energía producida por el sistema. Este sistema tiene en cuenta la viabilidad económica (rentabilidad de los productos de biocombustibles y de los créditos de carbono) y la gestión de riesgos.
El pastoreo hace que el microzooplancton consuma algas. Esta depredación hace que menos del 7-10% del carbono llegue al fondo del océano. El cultivo de algas en granjas flotantes podría permitir que estas áreas de HNLC cultiven algas para su cosecha sin el problema de la depredación. Las algas cultivadas en granjas flotantes se reciclarían a través del pastoreo si se produjera una falla catastrófica de una granja flotante, lo que limitaría cualquier daño ambiental.
Las algas cultivadas en granjas flotantes podrían ser cosechadas y utilizadas como alimento o combustible. Toda la vida biológica está compuesta de lípidos, carbohidratos, aminoácidos y ácidos nucleicos. Las algas enteras podrían convertirse en alimento para animales, fertilizantes o biocarbón . Separando los lípidos de las algas también se podría crear biodiésel a partir del contenido lipídico y biocarbón a partir del resto. Por supuesto, las algas podrían ser bombeadas al fondo del océano, por debajo de cualquier presión de pastoreo para su secuestro.
En una granja flotante controlada, se podrían tomar muestras de la cosecha para registrar la cantidad de algas por unidad de volumen, lo que indicará la cantidad de carbono que se está secuestrando. Si este carbono se secuestra en el fondo del océano, esta cifra se podría utilizar para crear créditos de carbono con precisión. El secuestro de dióxido de carbono en el fondo del océano podría destruir el ecosistema no estudiado y provocar la extinción de formas de vida aún no descubiertas.
El secuestro de carbono en la tierra se realiza mediante algas disecadas. Sin fuentes de agua suficientes, las bacterias y otras formas de vida tendrán dificultades para digerir las algas secuestradas. Los biocombustibles, que no se venden ni se utilizan como combustible renovable, podrían secuestrarse en pozos petrolíferos y minas de carbón abandonados. El volumen de biodiésel y la masa de biocarbón proporcionarían una cifra precisa para producir (cuando se secuestra) y vender (cuando se extraen de pozos o minas) créditos de carbono.
