Descubren un ecosistema en el océano entre Rusia y Alaska

Investigadores marinos que exploran profundidades extremas dicen haber descubierto un asombroso ecosistema de vida quimiosintética en aguas profundas, impulsado por gases que escapan de fracturas en el lecho oceánico.

La expedición reveló microbios productores de metano e invertebrados marinos que habitan en condiciones implacables donde los rayos del sol no llegan, según un nuevo estudio.

La geoquímica Mengran Du tenía 30 minutos restantes en su misión sumergible cuando decidió explorar un último tramo de las fosas que se encuentran entre Rusia y Alaska, a entre unos 5.800 y 9.500 metros por debajo de la superficie del océano en lo que se llama la zona hadal.

Afirma que comenzó a notar “criaturas asombrosas”, incluyendo varias especies de almejas y gusanos tubulares que nunca se habían registrado a tanta profundidad.

Lo que Du encontró fue un tramo de aproximadamente 2.500 kilómetros (1.550 millas) de lo que su equipo dice que es el ecosistema conocido más profundo de organismos que utilizan el compuesto químico metano, en lugar de la luz solar, para sobrevivir.

Du es coautora principal de un estudio que describe los hallazgos, publicado el 30 de julio en la revista Nature.

Zona hadal

La zona hadal se compone principalmente de fosas y valles oceánicos, algunos de los entornos más profundos y menos explorados de la Tierra. A estas profundidades “la vida necesita trucos para sobrevivir y prosperar allí”, explicó Du, profesora e investigadora del Instituto de Ciencia e Ingeniería de Aguas Profundas de la Academia China de Ciencias.

Uno de esos trucos reside en las bacterias que han evolucionado para vivir dentro de las almejas y los gusanos tubulares, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Las bacterias convierten el metano y el sulfuro de hidrógeno de las emanaciones frías —grietas en el lecho marino que filtran estos compuestos como fluidos— en energía y alimento que el animal huésped puede usar, permitiendo que los organismos vivan en condiciones sin luz solar.

El descubrimiento sugiere que estas comunidades también podrían existir en otras fosas hadales, indicó Du, abriendo oportunidades para futuras investigaciones sobre hasta qué profundidad pueden sobrevivir estos animales.

Ecosistema de aguas profundas alimentado por metano

Después de analizar muestras de sedimentos recolectadas de la expedición, Du y su equipo dijeron que detectaron altas concentraciones de metano. El hallazgo fue sorprendente, debido a que los sedimentos de aguas profundas normalmente contienen concentraciones muy bajas del compuesto.

Los científicos hipotetizaron que los microbios que viven en el ecosistema convierten la materia orgánica de los sedimentos en dióxido de carbono, y el dióxido de carbono en metano, algo que los investigadores no sabían que los microbios podían hacer. Las bacterias que viven dentro de las especies de almejas y gusanos tubulares utilizan este metano para la quimiosíntesis y así sobrevivir, dijo Du.

También hubo otra revelación. Los científicos pensaban anteriormente que las comunidades quimiosintéticas dependían de la materia orgánica —como la de organismos muertos y partículas a la deriva de especies vivas— que caía de la superficie del océano al fondo.

Pero este descubrimiento, según Du, revela que estos microbios productores de metano también están creando una fuente local de moléculas orgánicas que organismos más grandes, como las almejas, pueden usar como alimento y energía.

¿Qué es el metano?

El metano, como compuesto que contiene carbono, es parte del ciclo del carbono. Por lo tanto, este descubrimiento también indica que las fosas hadales desempeñan un papel más importante en ese ciclo de lo que se pensaba anteriormente, explicó Du.

Los científicos han entendido durante mucho tiempo que el metano se almacena como fluido comprimido en las profundidades de la zona de subducción, donde las placas tectónicas se encuentran debajo del lecho oceánico, y que finalmente se libera a través de “emanaciones frías” en el fondo de las fosas hadales.

Ahora que el equipo de Du ha descubierto la quimiosíntesis a tales profundidades, hipotetizan que las fosas hadales actúan no solo como reservorios, sino también como centros de reciclaje de metano.

Esto sugiere, afirma Du, que “una gran cantidad de carbono permanece en los sedimentos y (es) reciclado por los microorganismos”.

De hecho, los científicos han estimado recientemente que los sedimentos de la zona hadal podrían secuestrar hasta 70 veces más carbono orgánico que el fondo marino circundante. Estos llamados sumideros de carbono son cruciales para nuestro planeta dado que el metano y el dióxido de carbono son dos de los principales gases de efecto invernadero que impulsan el calentamiento global en la atmósfera.

Investigación adicional sobre los ecosistemas de aguas profundas

Las comunidades quimiosintéticas en sí mismas no son nuevas para la ciencia.

Investigaciones anteriores han sugerido que era posible que prosperaran a tan grandes profundidades, dijo Johanna Weston, una ecóloga de aguas profundas del Woods Hole Oceanographic Institute en Massachusetts que no participó en el nuevo estudio.

Sin embargo, se mostró impresionada con la magnitud del reciente descubrimiento, dijo a CNN.

En una era de pérdida generalizada de biodiversidad, el hallazgo destaca la importancia de la nueva tecnología que puede soportar altas presiones en entornos de aguas profundas para documentar organismos no descubiertos, dijo Weston, quien forma parte de un equipo que explora activamente las aguas profundas frente a la costa de Argentina.

Aunque las fosas hadales son remotas, no están completamente aisladas, añadió.

Nueva especie

Weston y sus colegas descubrieron una nueva especie en 2020 en la Fosa de las Marianas llamada *Eurythenes plasticus* por las fibras microplásticas detectadas en su intestino.

Y cerca de Puerto Rico, Weston identificó recientemente un isópodo que se alimenta exclusivamente de sargazo, un tipo de alga abundante en el océano Atlántico que puede hundirse hasta el fondo del océano en solo 40 horas. “El océano profundo está muy conectado con lo que sucede en la superficie”, dijo.

La investigación sobre los ecosistemas de aguas profundas tiene solo unas pocas décadas, y la tecnología para nuevos descubrimientos está mejorando. Pero Du añadió que es importante que diferentes países y disciplinas científicas colaboren en futuros esfuerzos.

El Programa Global de Exploración Hadal, codirigido por la Unesco y la Academia China de Ciencias, tiene como objetivo hacer precisamente eso al crear una red de científicos de aguas profundas de múltiples países.

Du espera que ella y su equipo puedan aprender más sobre los ecosistemas de las fosas hadales estudiando cómo estas especies se han adaptado a profundidades tan extremas.

“Aunque vemos la fosa hadal como un entorno muy extremo, el entorno más inhóspito… (los organismos quimiosintéticos) pueden vivir felizmente allí”, dijo Du.

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