Los microbios prosperan en el océano más profundo
La parte central del instrumento autónomo que se desplegó para medir la dinámica de O2 del lecho marino en la Fosa de las Marianas a una profundidad de 11 km. Los datos documentaron una vida microbiana intensificada en el fondo de la fosa en comparación con las condiciones en las llanuras abisales circundantes a una profundidad de agua de 6 km. Una colaboración internacional descubrió que en la Fosa de las Marianas, a casi 11 kilómetros (7 millas) por debajo de la superficie, los microbios metabolizan fácilmente la materia orgánica que cae a esta profundidad, a pesar de soportar una presión 1000 veces mayor que los organismos al nivel del mar. Los hallazgos, publicados hoy (17 de marzo) en Nature Geoscience, demuestran que estas comunidades microbianas han desarrollado adaptaciones para sobrevivir y prosperar bajo presión extrema.
La investigación “muestra que los microbios son básicamente capaces de hacer frente a cualquier condición en este planeta” dijo Hans…
Los microbios del océano son actores críticos en el ciclo del carbono. Si la materia orgánica evita la digestión microbiana cuando cae al fondo del mar y permanece sin digerir, finalmente se convierte en combustibles fósiles. Los microbios, al degradar esta materia y liberar CO2, mantienen el ciclo del carbono en el océano, explicó Ronnie Glud, biogeoquímico acuático de la Universidad del Sur de Dinamarca que dirigió el proyecto. Pero no se sabe bien con qué eficiencia se descomponen las partículas orgánicas en las profundidades extremas, como el fondo de la Fosa de las Marianas en el Océano Pacífico occidental.
Pensamos que tal vez estas fosas actúan como trampas para el material orgánico. Tal vez estén enriquecidos en carbono, dijo Glud, lo que plantea la pregunta: ¿Tenemos comunidades bacterianas que remueven este carbono?
Pero estudiar tales microbios ha resultado difícil, ya que es casi imposible sacar sedimentos sin levantarlos. su temperatura y despresurizándolo, lo que puede matar organismos adaptados a tales condiciones. Para superar este obstáculo, Glud y sus colaboradores de Alemania y Japón idearon instrumentos para estudiar los organismos existentes en el fondo del océano. Registraron el consumo de oxígeno como indicador de la renovación del carbono y utilizaron un dispositivo llamado módulo de aterrizaje de aguas profundas, equipado con sensores de oxígeno exquisitamente sensibles para tomar perfiles de concentraciones de oxígeno de milímetro de ancho en el sedimento.
su módulo de aterrizaje para medir el consumo de oxígeno en el punto más profundo de Mariana Trenchs, conocido como Challenger Deep, comparando las lecturas con un punto menos profundo a 6 kilómetros (3,6 millas) de profundidad, el límite inferior de gran parte del suelo oceánico a unas 35 millas de distancia. Descubrieron que los microbios del Challenger Deep usaban oxígeno aproximadamente el doble de rápido que sus contrapartes más superficiales, lo que demuestra que se han adaptado a la presión extrema.
Los investigadores también tomaron muestras de sedimentos y midieron la clorofila y la feofitina, pigmentos fotosintéticos encontrados. en materia orgánica que eventualmente será metabolizada por microorganismos. En la Fosa de las Marianas, los investigadores encontraron 4 veces más clorofila y más del doble de feofitina de lo que se midió en el sitio menos profundo, a pesar de que los microbios tienen un metabolismo más rápido, lo que sugiere que la materia orgánica en Challenger Deep es más joven. Además, las concentraciones más altas de un isótopo de plomo, signo de asentamiento de sedimentos, sugieren que la fosa actúa como una trampa, concentrando material orgánico que llega al fondo del océano.
Aunque las fosas de aguas profundas solo ocupan alrededor del 2 por ciento del suelo oceánico. , el presente estudio sugiere que la pequeña escala geográfica de este entorno desmiente su papel en los ciclos elementales globales, escribió el geocientífico Daniel Mayor de la Universidad de Aberdeen, que no participó en la investigación, en un correo electrónico a The Scientist. Mayor señaló que Challenger Deeps tuvo una temperatura ligeramente superior a 2,5 °C en el trinchera frente a 1,6 C en el lugar menos profundo también podría estar facilitando una mayor actividad microbiana.
Pero, ¿qué microbios prosperan en la Fosa de las Marianas? Sería la guinda del pastel saber cuáles están ahí, señaló la microbióloga marina Jennifer Biddle de la Universidad de Delaware, que no participó en el proyecto. Glud espera examinar qué hace que las bacterias [del mar profundo] sean tan especiales, dijo, y comparar sus datos con otras trincheras en áreas con perfiles de nutrientes más ricos y más pobres.
Mientras tanto, los hallazgos resaltan la necesidad de exploración continua para comprender el océano, anotó Biddle. Todavía estábamos encontrando cosas nuevas e interesantes.
RN Glud et al., Altas tasas de recambio de carbono microbiano en sedimentos en la fosa oceánica más profunda de la Tierra, Nature Geosciences, doi: 10.1038/ngeo1773, 2013.
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