Nueva vida bajo el mar y el hielo

Dra. Inge Jonckheere
ESF
Traducción al español por Ciencia Kanija
21/11/08

Los científicos han sabido desde hace mucho tiempo que la vida puede existir en algunos entornos muy extremos. Pero la Tierra continúa sorprendiéndonos.

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En la reunión “Fronteras de la Ciencia” de la Fundación Europea de Ciencia (ESF) y COST (Cooperación Europea en el campo de la Investigación Técnica y Científica) en Sicilia en octubre, los científicos describieron un ecosistema aparentemente productivo en dos lugares en los que no se conocía vida anteriormente, bajo la capa de hielo Antártica, y sobre concentrados lagos salados bajo el Mediterráneo. En ambos casos, innumerables y diminutos microbios fijan o mantienen cantidades de carbono orgánico lo bastante grandes para ser significativas en el ciclo global del carbono.

Lagos bajo el hielo

Brent Christner de la Universidad Estatal de Louisiana, en los Estados Unidos, dio una conferencia sobre microbios que viven dentro y bajo el hielo de la Antártica.

En la última década, los científicos han descubierto lagos de agua líquida bajo la capa de hielo antártico. Hasta el momento se conocen 150 lagos aproximadamente, pero probablemente este número se incrementará cuando se haya estudiado por completo todo el continente. Estos lagos tienen lugar como resultado del calor geotérmico atrapado por el grueso hielo, fundiéndolo desde abajo, y la gran presión del hielo que hay por encima, el cual baja el punto de fusión del agua.

El mayor lago subglaciar, el Lago Vostok, yace bajo el lugar más frío del planeta, donde las temperaturas de superficie a menudo caen por debajo de –60º C. “Es el sexto lago de agua dulce en el planeta en cuanto a volumen, y tiene aproximadamente el tamaño del Lago Ontario”, dice Christner. “Si estuvieses en un bote en medio del lago, no verías las orillas”.

Christner ha examinado la vida microbiana en núcleos de hielo de Vostok y muchas otras localizaciones globales. Aunque las muestras directas de agua de los lagos subglaciares antárticos aún no se han obtenido, a una altura de 80 metros bajo en terreno, el núcleo de hielo del lago Vostok representa agua que se congela progresivamente sobre la base conforme la capa de hielo atraviesa lentamente el lago. “Las células microbianas y las concentraciones de carbono orgánicos en este hielo acretado son significativamente mayores que aquellas en el hielo que está por encima, lo cual implica que el entorno subglaciar es la fuente”, dice Christner.

Basándose en las medidas de acumulación de microbios en el entorno subglaciar, calcula la concentración de células y carbono orgánico en las capas de hielo de la Tierra, o ‘criosfera’, que puede ser cientos de veces mayor de lo que se encuentra en todos los sistemas de agua dulce del planeta. “El hielo glaciar no está actualmente considerado como una reserva de carbono orgánico y biología”, dice Christner, “pero esta visión tiene que cambiar”.

Sal bajo el mar

Bajo el Mar Mediterráneo se oculta una sorpresa similar. Michail Yakimov del Instituto de Entorno Costero Marino en Messina, Italia es jefe de proyecto para el Programa EuroDEEP de la Fundación Europea de Ciencia sobre las funciones de los ecosistemas y la biodiversidad en las profundidades del mar. Si equipo estudia los lagos de solución salada concentrada, conocidos como cuencas hipersalinas anóxicas, en el lecho del Mediterráneo. Han descubierto comunidades de microbios extremadamente diversos en la superficie de tales lagos.

Las cuencas anóxicas, llamadas así por su carencia de oxígeno, tienen lugar por debajo de los 3000 m bajo la superficie y son de 5 a 10 veces más salinas que el agua del mar. Una teoría dice que existen sólo en el Mediterráneo, dado que este mar se evaporó por completo después de que quedara aislado del Atlántico hace alrededor de 250 millones de años. Su sal se convirtió en sales de rocas, conocidas como evaporitas, las cuales quedaron enterradas por sedimentos arrastrados por el viento. Ahora el mar está de nuevo lleno, las capas de sal han quedado expuestas en algunos lugares tal vez debido a pequeños maremotos, y las sales del antiguo Mediterráneo se han disuelto de nuevo, haciendo el agua muy salada.

A pesar de las hostiles condiciones, el agua hipersalina se ha demostrado que posee un amplio rango de comunidades microbianas activas. Junto con otros socios internacionales, el equipo de Yakimov ya ha identificado más de 10 nuevos linajes de bacterias y arqueas (estos son antiguos organismos similares a las bacterias), las cuales toman el nombre de Divisiones del Lago de Salmuera Marina Mediterráneo.

Existe una abundante vida en el límite entre la cuenca concentrada y el agua marina común. “Debido a la muy alta densidad de la salmuera, no se mezcla con el agua marina”, explica, “y existe un interfaz claro de aproximadamente 1 metro de grosor”.

En esa capa, la diversidad microbiana es increíblemente rica. La investigación demuestra que estos microbios viven en su mayor parte mediante oxidación sulfúrica. Como las comunidades de las fumarolas hidrotermales en las profundidades oceánicas, pueden sobrevivir independientemente de la luz solar y el oxígeno. Pero son un importante almacén de carbono orgánico. “Las comunidades microbianas de las profundidades marinas en el Mediterráneo fijan tanto dióxido de carbono, o incluso más, que las capas superficiales”, dice Yakimov. “Este sumidero de carbono debería tomarse en cuenta a escala global”.

Esta investigación se presentó en la conferencia de Fronteras de la Ciencia “Complex Systems: Water and Life (Sistemas Complejos: Agua y Vida)”, organizado por la Fundación Europa de Ciencia y, del 29 al 31 de octubre en Taormina, Sicilia.