Descubren fuente de alimento inesperada en el océano profundo

Investigadores de la Universidad de Dinamarca del Sur han descubierto una fuente de alimento inesperada en el océano profundo que podría cambiar la manera en que se entienden los ecosistemas marinos y el ciclo del carbono en la Tierra. Un estudio reciente sugiere que los microbios del océano profundo no viven en un entorno tan desprovisto de nutrientes como se pensaba.

El estudio reveló que las pequeñas partículas que se hunden, conocidas como nieve marina, liberan carbono y nitrógeno disueltos a medida que descienden en el océano profundo. Estos nutrientes filtrados se convierten en una fuente inmediata de alimento para los microbios que habitan en las aguas circundantes.

La presión del océano profundo desbloquea nutrientes ocultos

La nieve marina está compuesta por pequeños grupos de algas muertas, microbios y otros materiales orgánicos que flotan en el océano. Según el estudio, una vez que estas partículas alcanzan profundidades de entre 2 y 6 kilómetros, la enorme presión hidrostatica comienza a forzar la materia orgánica disuelta fuera de ellas.

El autor principal del estudio, el biólogo y profesor asociado Peter Stief, comentó: "La presión actúa casi como un exprimidor gigante. Exprime compuestos orgánicos disueltos de las partículas, y los microbios pueden utilizarlos de inmediato".

Los hallazgos fueron publicados en Science Advances en el artículo titulado "La presión hidrostática induce una fuerte fuga de materia orgánica disuelta de las partículas de nieve marina".

Los investigadores estimaron que la nieve marina que se hunde puede perder hasta un 50% de su carbono original y entre un 58% y un 63% de su nitrógeno original durante su descenso por el océano profundo.

El descubrimiento podría reformular la comprensión del ciclo del carbono

Los resultados también tienen importantes implicaciones para el ciclo del carbono en la Tierra. Los científicos habían asumido durante mucho tiempo que gran parte del carbono transportado por la nieve marina eventualmente se entierra en sedimentos oceánicos profundos. Sin embargo, si grandes cantidades de carbono se filtran antes de que las partículas lleguen al fondo marino, es posible que menos carbono se almacene de manera permanente en los sedimentos de lo que se creía.

Mucho de ese carbono disuelto permanece suspendido en las aguas profundas del océano, donde puede permanecer durante cientos o incluso miles de años antes de regresar gradualmente a la superficie del océano y eventualmente a la atmósfera. El carbono que se entierra en los sedimentos del fondo marino, en cambio, puede permanecer atrapado durante millones de años, acumulándose a lo largo de vastos períodos de tiempo.

Simulando la nieve marina bajo presión extrema

Para investigar el proceso, los investigadores recrearon la nieve marina en el laboratorio utilizando diatomeas, algas microscópicas que se agrupan naturalmente mientras se hunden por el océano. El equipo colocó estas partículas artificiales dentro de tanques de presión rotativos especialmente diseñados que mantenían la nieve marina suspendida en lugar de permitir que se asentara. Este dispositivo permitió a los investigadores medir cuánto carbono y nitrógeno escapaba bajo condiciones similares a las que se encuentran en el océano profundo.

Los experimentos mostraron que hasta la mitad del contenido de carbono de una partícula se filtró mientras se hundía. La mayor parte del material liberado consistía en proteínas y carbohidratos que los microbios del océano profundo pueden consumir fácilmente.

Los microbios responden casi de inmediato

Los nutrientes filtrados alimentaron rápidamente el crecimiento microbiano. En solo dos días, la abundancia bacteriana aumentó 30 veces, mientras que las tasas de respiración se elevaron drásticamente. Estos resultados indican que la materia orgánica disuelta liberada de la nieve marina proporciona una fuente de energía rápida y valiosa para los microbios que habitan en grandes profundidades.

Los investigadores también observaron el mismo patrón de fuga en múltiples especies de diatomeas, lo que sugiere que este mecanismo probablemente es generalizado en los océanos del mundo.

Próxima parada: El océano Ártico

La siguiente fase de la investigación se trasladará del laboratorio al océano abierto. El equipo planea buscar huellas moleculares de este proceso en aguas superficiales y profundas durante una futura expedición al Ártico a bordo del buque de investigación alemán Polarstern. Detectar esas firmas en la naturaleza ayudaría a confirmar que la fuga impulsada por la presión observada en el laboratorio está ocurriendo en todo el océano profundo.

El estudio, titulado "La presión hidrostática induce una fuerte fuga de materia orgánica disuelta de las partículas de nieve marina", fue escrito por Peter Stief, Jutta Niggemann, Margot Bligh, Hagen Buck-Wiese, Urban Wünsch, Michael Steinke, Jan-Hendrik Hehemann y Ronnie N. Glud. La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Investigación de Dinamarca, el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea y el Fondo de Investigación Independiente de Dinamarca.

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