Geólogos y biólogos de la Universidad de Colorado en Boulder han logrado resucitar microbios que habían permanecido congelados en el permafrost durante un periodo de hasta 40.000 años. Este hallazgo, publicado en septiembre en la revista Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, abre nuevas puertas para comprender el impacto del cambio climático en los ecosistemas del Ártico y del planeta en general.
El permafrost como un cementerio helado
El permafrost, una mezcla congelada de tierra, hielo y rocas, abarca casi un cuarto de la superficie terrestre en el hemisferio norte. Este estrato helado actúa como un verdadero cementerio donde se encuentran restos de fauna y flora, así como una abundante población de bacterias y microorganismos que han quedado atrapados en el tiempo.
Un despertar lento pero seguro
Los investigadores descubrieron que al descongelar el permafrost, los microbios allí presentes tardan un tiempo en reactivarse. Sin embargo, después de algunos meses, comienzan a formar colonias activas. Tristan Caro, autor principal del estudio y exestudiante de posgrado en ciencias geológicas, destacó que estas muestras no están muertas; por el contrario, son capaces de albergar vida y descomponer la materia orgánica, liberando dióxido de carbono en el proceso.
Implicaciones para la salud del planeta
El coautor del estudio, Sebastian Kopf, enfatizó la importancia de estos hallazgos para la salud del Ártico y del planeta. El permafrost está descongelándose a un ritmo alarmante debido al cambio climático, lo que podría desencadenar un ciclo vicioso. A medida que el permafrost se derrite, los microbios descomponen la materia orgánica, liberando dióxido de carbono y metano, dos gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global.
Investigación en el túnel de permafrost
Para llevar a cabo esta investigación, los científicos se trasladaron al Túnel de Permafrost del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de Estados Unidos, ubicado en Alaska. Este centro de investigación se extiende más de 107 metros bajo el suelo helado. Al entrar al túnel, Caro encontró huesos de bisontes y mamuts, lo que le hizo reflexionar sobre la historia biológica que se encuentra atrapada en el hielo.
Condiciones de laboratorio y descubrimientos
Los investigadores recolectaron muestras de permafrost, algunas de ellas con miles de años de antigüedad, y las incubaron a temperaturas de 3 y 12 grados Celsius, que simulan las condiciones que podrían darse en un verano de Alaska. Caro explicó que estas temperaturas frías son extremas para los humanos, pero relativamente cálidas para el ecosistema del Ártico.
El uso de agua de deuterio para el estudio
Una técnica innovadora utilizada en el estudio fue la adición de agua compuesta por átomos de hidrógeno inusualmente pesados, conocidos como deuterio. Este método permitió a los investigadores rastrear cómo los microbios absorbían el agua y utilizaban el hidrógeno para construir las membranas de material graso que rodean a las células.
Crecimiento microbiano sorprendente
Los resultados fueron sorprendentes. Durante los primeros meses, las colonias de microbios crecieron lentamente, reemplazando solo una de cada 100.000 células por día. Esto contrasta con el comportamiento de la mayoría de las colonias bacterianas en condiciones de laboratorio, que pueden renovarse en cuestión de horas. Sin embargo, a los seis meses, comenzaron a observarse cambios significativos, incluyendo la producción de estructuras viscosas llamadas biopelículas.
Consideraciones sobre la seguridad y los riesgos
A pesar de que Caro afirmó que estos microbios probablemente no son peligrosos para los humanos, el equipo mantuvo las muestras en cámaras selladas como medida de precaución. Además, los investigadores notaron que no había una reactivación significativa de los microbios a temperaturas más altas, lo que sugiere que después de un episodio de calor, puede llevar meses para que los microorganismos comiencen a liberar gases de efecto invernadero de manera significativa.
El impacto del cambio climático en el permafrost
Caro advirtió que el aumento en la duración de los veranos árticos podría tener un impacto negativo en el planeta. Si bien un solo día caluroso puede no parecer preocupante, la prolongación de la temporada de calor puede permitir que las temperaturas cálidas se extiendan hasta el otoño y la primavera, lo que incrementa los riesgos asociados al deshielo del permafrost.
Preguntas sin respuesta sobre los microbios antiguos
Aunque el estudio ha arrojado luz sobre el comportamiento de los microbios en el permafrost, Caro destacó que aún hay muchas preguntas sin respuesta. Por ejemplo, se desconoce si los organismos antiguos reaccionan de manera similar en diferentes regiones del mundo. Hay vastas extensiones de permafrost en Alaska, Siberia y otras áreas frías, y la investigación actual solo ha muestreado una pequeña fracción de este ecosistema.
Conclusiones sobre el futuro del permafrost
En conclusión, la resurrección de microbios antiguos atrapados en el permafrost es un hallazgo que podría tener implicaciones significativas para el futuro del clima global. A medida que el cambio climático continúa avanzando, la comprensión de cómo estos microorganismos interactúan con su entorno puede ser crucial para enfrentar los desafíos que se avecinan.
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