Siempre se creyó que las condiciones bajo el hielo marino del Ártico eran demasiado extremas para que existieran organismos capaces de fijar nitrógeno.
La temperatura baja, la poca luz y la escasez de nutrientes hacían pensar que la vida era imposible allí.
Sin embargo, un equipo de científicos de Europa descubrieron que existen microorganismos adaptados que sobreviven y cumplen funciones clave en ese entorno hostil. Son bacterias fijadoras de nitrógeno conocidas como diazótrofos.
El descubrimiento fue realizado por investigadores de Dinamarca, Suecia, Alemania y Francia, que publicaron en la revista Communications Earth & Environment. Además advirtieron que los microorganismos identificados podrían tener consecuencias globales para el clima.
El papel de los microorganismos bajo el hielo
El hallazgo de formas de vida especiales bajo el hielo marino del Ártico sorprendió a la comunidad científica. Desafió las creencias previas sobre la posibilidad de existencia de organismos en condiciones tan extremas.
“Se creía que la fijación de nitrógeno no podía ocurrir bajo el hielo marino porque se asumía que las condiciones de vida para los organismos que realizan la fijación de nitrógeno eran demasiado pobres”, afirmó Lisa von Friesen, bióloga de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca y autora principal del estudio. “Estábamos equivocados”.
Hasta hace poco, la comunidad científica consideraba que las bacterias fijadoras de nitrógeno, microorganismos capaces de convertir el nitrógeno atmosférico en formas utilizables por otros seres vivos, solo prosperaban en aguas cálidas y tropicales.
Sin embargo, investigaciones recientes han comenzado a señalar al Océano Ártico como una fuente hasta ahora ignorada de estos organismos.
Aunque ya se habían detectado bacterias fijadoras de nitrógeno en aguas frías del Ártico, el equipo de von Friesen es el primero en identificarlas bajo el hielo marino.
El análisis de muestras procedentes del Ártico Central y la región euroasiática reveló la presencia de una comunidad de microbios denominada diazótrofos no cianobacterianos (NCDs), es decir, bacterias que fijan nitrógeno pero no realizan fotosíntesis.
A pesar de que los investigadores aún no han demostrado que estos microbios estén fijando nitrógeno activamente en el Ártico, sí han comprobado que poseen el material genético necesario para hacerlo.
Su distribución y abundancia sugieren una implicación directa en la actividad de fijación de nitrógeno de la región. “Si esto es cierto, estas formas de vida microscópicas podrían tener un impacto global”, advirtió von Friesen.
El estudio también señala que los bordes del hielo marino ártico albergan una mayor concentración de bacterias fijadoras de nitrógeno y una actividad más intensa de fijación.
Este patrón sugiere que, a medida que el hielo del Ártico se derrite rápidamente debido al cambio climático, estos microbios podrían proliferar y modificar la red alimentaria marina, así como influir en la atmósfera.
Los NCDs alimentan a las algas, y un aumento de algas en el Ártico podría fortalecer la cadena trófica.
Consecuencias para el clima y la red alimentaria
“Como las algas son la fuente primaria de alimento para pequeños animales como los crustáceos planctónicos, que a su vez son consumidos por peces pequeños, un mayor número de algas puede terminar afectando a toda la cadena alimentaria”, explicó von Friesen.
El posible incremento de algas en el Ártico también podría favorecer la captura de dióxido de carbono atmosférico.
Los científicos creen que cuando el hielo del Ártico se derrite, la actividad de los microbios que fijan nitrógeno podría aumentar y provocar más crecimiento de algas, lo que ayudaría a absorber dióxido de carbono de la atmósfera. Esto puede influir en cómo el planeta enfría o retiene calor.
La desaparición del hielo cada verano podría hacer que estos procesos se vuelvan cada vez más importantes. Por eso, los expertos insisten en que deben incluirse en los modelos climáticos para entender mejor el futuro del planeta.
Cambios pequeños en el Ártico pueden tener efectos en todo el mundo porque lo que ocurre allí afecta la cantidad de gases de efecto invernadero y, a largo plazo, el clima global.
“Si la producción de algas aumenta, el Océano Ártico absorberá más CO2 porque más CO2 quedará fijado en la biomasa de las algas”, señaló Lasse Riemann, ecólogo microbiano marino.
No obstante, Riemann advirtió sobre la complejidad de los sistemas biológicos: “Los sistemas biológicos son muy complejos, por lo que es difícil hacer predicciones firmes, ya que otros mecanismos pueden actuar en sentido contrario”.
Lo que sí resulta evidente, según Riemann, es la necesidad de incorporar a los fijadores de nitrógeno del Ártico en los modelos climáticos futuros.
El equipo de investigación concluyó: “El deshielo del hielo marino puede, directa o indirectamente, estimular la fijación de nitrógeno. Por eso, alentamos a que los futuros modelos se centren en la magnitud y dinámica de la fijación de nitrógeno en el Océano Ártico”.
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