El investigador canario Federico Baltar, profesor de la Universidad de Viena, lidera el primer estudio mundial que ha desvelado el misterio de la vida bajo la mayor plataforma de hielo en la Antártida, en el Mar de Ross, así como la función cumplen estos microorganismos en un ecosistema tan extremo. El equipo formado por científicos de Austria, Nueva Zelanda, China y Estados Unidos, logró perforar en torno a 400 metros de hielo para acceder al océano bajo la plataforma helada para tomar muestras de agua; y aplicaron modernas técnicas moleculares para estudiar los microorganismos que habitan en esa parte del planeta. Los resultados del estudio se han publicado en la prestigiosa revista científica Nature.
«Este estudio es el primero en caracterizar la vida en el océano que entra por debajo de las grandes capas de hielo de la Antártida. En este caso se hizo debajo de la capa de hielo de Ross, que es la más grande del continente antártico, del tamaño de España. Solo hubo una expedición anterior a final de los años 70 en la que un grupo americano consiguió atravesar dicha capa de hielo de cientos de metros y conseguir muestras. Entonces encontraron evidencia de vida microscópica, pero en esa época no se disponía de técnicas moleculares -basadas en ADN- para poder identificar que organismo eran y que función tienen en el ecosistema», indicó el profesor Baltar, natural de Las Palmas de Gran Canaria, y titulado en Ciencias del Mar por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), donde fue Premio Extraordinario de Doctorado.
La expedición dirigida por Federico Baltar, ha logrado, por primera vez en 40 años, acceder otra vez a la cavidad bajo el hielo y muestrear dichos microorganismos. Ademas, a través de un consorcio internacional de líderes en el análisis de técnicas moleculares, no sólo consiguieron identificar quienes son esos microbios al analizar su ADN, sino que además, a través del estudio de su ARN -expresión de genes- pudieron descubrir cuales son los genes principales que usan en ese ambiente tan extremo. La información obtenida es de un gran valor científico, porque posibilita entender cual es su función en el ecosistema.
«Con estos resultados demostramos que los microbios que viven bajo las capas de hielo de la Antártida, presentan una diversidad similar a la de los microbios que se encuentran en las aguas profundas del océano abierto, aunque compuestos por algunos microbios que se encuentran específicamente en este ambiente extremo», señaló el investigador.
Los investigadores analizan el ADN y el ARN de los microorganismo y desvelan su función en el ecosistema
Se trata de microorganismos adaptados a prosperar en las regiones oceánicas más frías pero también más ricas en carbono, al tiempo que desempeñan un papel crucial en el reciclaje de nutrientes. En este ambiente convierten el CO2 en materia orgánica sin necesidad de luz. Los resultados obtenidos sugieren que el amonio asociado con el agua de deshielo en la base de la capa de hielo es una fuente importante de energía para la fijación de CO2, y tiene un impacto significativo en la composición y la actividad de la comunidad microbiana. Según los científicos, este deshielo se ha incrementado en las últimas décadas debido al calentamiento global y podría tener un impacto en las actividades de los microorganismos que forman parte de la cadena trófica de la cual se beneficien los organismos más complejos.
«Al crecer y producir carbono sin la necesidad de luz, y además, lo hacen mediante la energía obtenida a través de reacciones químicas que involucran la utilización de distintos nutrientes como amonio y compuestos de azufre, los microbios también reciclan nutrientes, los cuales terminarán saliendo al océano -esta agua oceánica que se encuentra debajo de las placas de hielo termina saliendo de vuelta al Antártico después de varios años-, jugando un papel importante en la regulación de la vida del océano Antártico, el cual es fundamental en la contribución del océano global en el cambio climático», explicó el oceanógrafo de Gran_Canaria.
Junto a Baltar, en este trabajo participó otro canario, el colaborador José M. González de la Universidad de La Laguna, que estuvo involucrado en los análisis genéticos. «El caso es que yo era profesor de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda) cuando este muestreo se hizo -entre noviembre y diciembre de 2017-. Pero desde hace poco más de tres años me hice profesor asociado del Universidad de Viena. Hemos tardado hasta ahora para sacar la publicación porque ha requerido varios años de trabajo analizar, coordinar y escribirlo todo. Lo cierto es que este es el primer trabajo que sale de este muestreo pero no el único, en este momento estamos trabajando en un par de artículos más, centrándonos en la caracterización de algunos microbios específicos que son desconocidos a día de hoy», subrayó el profesor Baltar.
Vicisitudes
El plan de muestreo fue cuidadosamente diseñado durante más de un año para los cinco días previstos de expedición. Sin embargo, durante la campaña las condiciones meteorológicas cambiaron inesperadamente a una niebla persistente y fuertes vientos, lo que obligó a los investigadores a prolongar su estancia tres semanas más. Una situación que trajo consigo que los científicos se enfrentaran a una experiencia aún más dura y de incertidumbre sobre el tiempo que se prolongaría y los problemas que podrían surgir.
El equipo de investigación estuvo tres semanas alimentándose básicamente de la misma comida, sin aseo o muda de ropa y, además, fracasaron los tres intentos de rescate debido a las condiciones meteorológicas. La escasez del combustible puso en peligro la expedición debido a que era necesario para mantener abierto el orificio por el que se tomaban las muestras. «Finalmente conseguimos contactar con una expedición americana que se dirigía a la estación de McMurdo después de un largo viaje en un vehículo incómodo pero adaptado a las condiciones de la Antártida. Atravesaron una de las zonas más peligrosas de toda la Antártida, esto es, la zona de transición donde confluyen las grandes placas Ross y McMurdo, en la cual hay grandes grietas debido al constante movimiento de las placas. Después de días de viaje, consiguieron por fin llegar a la Base Scott donde procesaron las muestras con la satisfacción de haber salvado la campaña».
Microbios y hongos marinos
Entre los proyectos en los que trabaja actualmente el investigador canario, Federico Baltar, profesor asociado del Departamento de Ecología Funcional y Evolutiva de la Universidad de Viena (Austria), figura la campaña Antártica a bordo del buque oceanográfico Hespérides, que acaban de realizar en el marco del proyecto en el que colaboran denominado ANTOM, que es liderado por Jordi Dachs (del IDAEA-CSIC). El objetivo del mismo es estudiar la concentración de contaminantes antropogénicos en el océano, y el efecto de los mismos en la actividad de los microorganismos. En concreto, la misión del equipo de investigación de Baltar en esta campaña es estudiar la actividad enzimática de microbios y el papel de los hongos marinos -de los que se conoce muy poco- en el ciclo del carbono y el reciclado de nutrientes. | M. J. H.
