Los seres que habitan nuestros océanos tienen alucinantes propiedades que en muchos casos desconocemos. Por ejemplo, un reciente estudio ha descubierto un ciclo completamente nuevo de emisiones y reciclaje de hidrocarburos naturales facilitado por pequeños organismos. Los detalles fueron publicados en Nature Microbiology.
Según los investigadores de la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB), solo dos tipos de cianobacterias marinas están agregando hasta 500 veces más hidrocarburos al océano por año que nosotros. Pero estas contribuciones no son de una sola vía.
Estos hidrocarburos, principalmente en forma de pentadecano (nC15), están esparcidos en el 40% de la superficie de la Tierra y alimentan a otros microbios. Al encontrarse en constante ciclo, los investigadores estiman que solo alrededor de 2 millones de toneladas métricas se hallan presentes en el agua en un momento dado.
El reto de encontrar hidrocarburos en un mundo contaminado
Hoy en día, las huellas de hidrocarburos de la humanidad se encuentran en todos lados. Emitimos estas moléculas de muchas formas: desde el uso de combustibles fósiles hasta plásticos, cocina, velas, pintura y un largo etcétera. Por lo tanto, iba a ser difícil percatarnos del inmenso ciclo de los hidrocarburos que ocurre naturalmente en nuestros océanos.
De hecho, al equipo dirigido por el científico de la Tierra Connor Love le costó un poco identificar claramente este ciclo global por primera vez. El equipo tuvo que viajar a las aguas subtropicales del Atlántico Norte pobres en nutrientes.
Ahí, el equipo tuvo que posicionar el barco en donde tomaron las muestras para enfrentar el viento; aun así el combustible diésel (el cual también contiene pentadecano) no contaminó los siete sitios de estudio. A nadie se le permitió cocinar, fumar o pintar en la cubierta durante las recolecciones.
Cuando regresaron a tierra, los investigadores pudieron confirmar que el pentadecano en sus muestras de agua de mar era de origen biológico. Al analizar sus datos utilizando un cromatógrafo de gases, encontraron que las concentraciones de pentadecano aumentaban con una mayor abundancia de células de cianobacterias. Además, la distribución geográfica y vertical de los hidrocarburos era consistente con la ecología de estos microbios.
Ciclo de hidrocarburos
Las cianobacterias Prochlorococcus y Synechococcus son responsables de alrededor del 25% de la conversión de la energía solar del océano global en materia orgánica. Cultivos previos de laboratorio ya habían revelado que estas especies producen pentadecano en el proceso.
El equipo cree que las cianobacterias probablemente usen pentadecano como un componente más fuerte para las membranas celulares muy curvadas, como las que se encuentran en los cloroplastos.
Este ciclo del pentadecano en el océano también sigue el de la migración vertical de las mencionadas cianobacterias. Su presencia en el agua cambia en respuesta a las variaciones de intensidad de la luz a lo largo del día.
Estos hallazgos sugieren que las cianobacterias son de hecho la fuente del pentadecano biológico, que luego es consumido por otros microorganismos que producen CO2. Más adelante, este mismo dióxido de carbono es utilizado por las cianobacterias para continuar el ciclo.
Limpiar el océano
El equipo identificó docenas de bacterias y arqueas que vivían en la superficie, las cuales florecieron en respuesta a la adición de pentadecano en sus muestras. Posteriormente, hicieron pruebas para ver si también podían descomponer el petróleo. Los investigadores agregaron un hidrocarburo de petróleo a muestras cada vez más cercanas a áreas con filtración activa, en el Golfo de México.
Desafortunadamente, solo las muestras marinas de áreas ya expuestas a hidrocarburos no biológicos contenían microbios que florecieron en respuesta al consumo de estas moléculas.
Las pruebas de ADN mostraron que los genes, de los cuales se infiere que codifican proteínas con el poder de degradar estos hidrocarburos, difieren entre los microbios. Existe un evidente contraste entre los que ingieren hidrocarburos biológicos y los que devoran derivados del petróleo.
Todo apunta a la existencia de un ciclo de hidrocarburos grande y rápido ocurriendo en el océano, el cual es distinto de la capacidad del océano para responder a los derrames de petróleo. Ahora los investigadores estudiarán a detalle estas especies y los genomas que hacen posible la existencia del ciclo natural de los hidrocarburos.