¡El océano se constipa!

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Nos sentimos los seres vivos más inteligentes del planeta, capaces de controlarlo todo, de entenderlo todo y de cambiarlo todo. Somos vertebrados grandes y a la vez pequeños; tan pequeños como cada pequeño descubrimiento que hacemos. Ventanas a un sinfín de abismos infinitos de desconocimiento, que demuestran lo poco que realmente conocemos sobre nosotros mismos y las claves de nuestro equilibrio.

¿Cuán inteligentes somos los humanos?

No parece que mucho; teniendo en cuenta que nos comportamos como elefantes en la cacharrería del planeta y allá por donde vamos, lo destruimos TODO.

¡El mundo se constipa señores! Su respiración es cada vez menos eficiente y la fiebre se dispara. Agujeros de ozono, boinas de contaminación, sequia, inundaciones, especies en extinción y deshielo de los casquetes polares; cáncer y acidificación del agua son algunos de los principales síntomas detectados y nosotros, los seres vivos más inteligentes del planeta, somos factores determinantes.

¿De qué enfermedad se trata? ¿Cuál es el origen? ¿Y el tratamiento? ¿Hay motivos para preocuparse?

Dicen los expertos que se trata de una enfermedad vírica que afecta a los océanos y mares.

Los virus oceánicos/marinos, descubiertos en la década de los 80, no solo son las entidades biológicas más abundantes de las profundidades marinas, sino que además juegan un papel en la cadena trófica que sostiene la vida oceánica.

Así lo demostró un estudio publicado en la revista Science basado en datos recogidos en la expedición española Malaspina. En ella se tomaron cerca de 200.000 muestras de agua, plancton, partículas de la atmosfera y gases, en los océanos Índico, Pacífico y Atlántico, desde la superficie hasta los 6.000 metros de profundidad.

Los análisis revelaron que cada mililitro de agua de mar, contiene una media de 50 millones de virus que infectan bacterias o algas microscópicas (en su mayor parte cianobacterias), lo que podría suponer la emisión de miles de millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Los mecanismos los veremos más adelante.

Hoy, no solo existe un catálogo de más de 15 mil virus oceánicos, sino que mientras mejor se entienden las interacciones entre los distintos organismos, más incuestionable parece la relación directa de estos microorganismos con el clima del planeta.

Mecanismo de Absorción Oceánica del Carbono

De todos es sabido, que el efecto invernadero, el cambio climático, el calentamiento global o el deshielo de los casquetes polares están asociados a la presencia en el aire de gases como el dióxido de carbono (CO2). Los alcaldes de las grandes ciudades miden los niveles de estos y otros gases diariamente y aplican restricciones al tráfico de vehículos, tratando de prevenir efectos que se sabe que son nocivos para la salud.

Durante años nos hemos comportado como si la atmósfera fuera un vertedero de residuos gaseosos con capacidades de reciclaje ilimitadas. Al principio nuestros malos hábitos no tenían consecuencias apreciables porque nuestro planeta es resiliente  -se adapta y recupera-, pero ¿hasta cuándo? La basura que seguimos depositando va en aumento por lo que los daños son cada vez más graves, los cambios más profundos, los tiempos de reparación menores y la plantilla de empleados del planeta parece haberse reducido en los últimos tiempos.

Se sabe que la regeneración de la atmósfera está íntimamente relacionada con los océanos porque estos están llenos de microbios que respiran dióxido de carbono (CO2). Los microbios a los que me refiero son las cianobacterias marinas, cuyo objetivo vital es secuestrar CO2 atmosférico y convertirlo en carbón orgánico, que se sumergirá en las profundidades del océano, evitando que este se incorpore de nuevo al ciclo y por lo tanto a la atmosfera.

Las cianobacterias trabajan vaciando la atmósfera de CO2 a un ritmo frenético.

Esta valiosa tarea, se estima que supone el secuestro de casi la mitad del CO2 del planeta.

Dicho esto, imaginemos por un segundo lo que sucedería si nuestros pequeños aliados, las cianobacterias, no existieran; o si dejaran de ser tan eficientes; o si decidieran dedicarse a otra cosa; o si enfermaran.

Las claves de la infección

Se sabe que gran parte de las cianobacterias secuestradoras de CO2 están infectadas por virus oceánicos. Se sabe que los virus marinos superan en cantidad a las bacterias, en una relación de 1 a 15 de forma natural. Esto da cuenta de la dinámica de vida y muerte en la que virus y bacterias marinas están involucrados día a día. Una dinámica en equilibrio que de romperse podría causar graves problemas al planeta.

Tristemente la producción incontrolada de CO2 antropogénico, la acidificación del agua o el calentamiento global son algunos de los factores que podrían estar alterando dicha armonía, provocando cambios en las proporciones (aumentan los virus y disminuyen las cianobacterias “sanas” o libres de infección).

Para entenderlo hace falta explicar la estrategia de vida diversa de los virus cianófagos. Y es que los virus pueden ser `líticos´; es decir, infectan cianobacterias fijadoras de CO2 y usan la maquinaria celular para reproducirse destruyéndola finalmente la célula hospedadora. Ocurre a una velocidad de vértigo, y el fenómeno ejerce un efecto liberador de CO2 en el agua además de servir la cianobacteria muerta, de alimento para otros organismos fijadores de CO2. Puede que los restos más pesados (contenedores también de carbono), se hundan en el fondo del océano secuestrándolo temporalmente.

En otras ocasiones, estos mismos virus son `lisogénicos´, es decir infectan sin expandirse ni reproducirse, sino que quedan en letargo hasta que se den las condiciones necesarias para multiplicarse. En estos casos el virus integra su genoma en la bacteria hospedadora sin llegar a destruirla. Las bacterias infectadas, presenta su mecanismo natural de fijación de CO2 bloqueado e invierten toda su energía en la multiplicación del virus., por lo tanto las cianobacterias en este estado dejan de secuestrar CO2 atmosférico.

Para verificar esta hipótesis, científicos de la Universidad de Warwick, en Coventry, Reino Unido, infectaron uno de los microorganismos fotosintéticos más pequeños pero abundantes del planeta (los Synechococcus), con virus cianófagos, analizando la capacidad de estas bacterias para fijar carbono. En ensayo demostró que tras varias horas de infección las bacterias empezaron a fijar entre 2,3 y 4,8 veces menos carbono.

Dicen los autores que los virus oceánicos estarían impidiendo la fijación entre 20 millones y 5.400 millones de toneladas métricas de carbono al año, algo así como el 10% del carbono fijado anualmente por los océanos o el 5% del carbono fijado globalmente.

En la actualidad, se desconoce cuál de estos efectos es más importante, ni las proporciones que permitirán que el equilibrio del planeta se mantenga. En realidad se sabe poco de casi todo lo que tiene que ver con este tema.

Parece obvio que el aumento de la capacidad para secuestrar CO2 de nuestros océanos podría salvarnos, reduciendo los niveles de CO2 atmosférico, sin embargo no debemos olvidar que la sobrecarga de carbono en el agua supondrá su acidificación que resultaría dañina para los arrecifes de coral y otras especies importantes en la cadena trófica.

De momento habrá que seguir trabajando para entender mejor los impactos integrales de los virus en los ecosistemas marinos, sus mecanismos de acción y los factores que alteran su equilibrio natural con las cianobacterias. Se abren por lo tanto nuevas líneas de investigación, cuyo conocimiento debería ser incorporado cuanto antes a los modelos de predicción climática planetaria.

Referencias

  • Simon Roux et al.: Ecogenomics and potential biogeochemical impacts of globally abundant ocean viruses. Nature (2016). doi:10.1038/nature19366.
  • Jessica McDonald: Ocean viruses may have impact on Earth’s climate. Science (2017).
  • Richard J. Puxty, Andrew D. Millard, David J. Evans et David J. Scanlan: Viruses Inhibit CO2 Fixation in the Most Abundant Phototrophs on Earth. Current Biology (2016).

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