Una herramienta novedosa que permite el análisis a bordo de los habitantes más pequeños del océano ha hecho posible un inventario de la vida microbiana en la región océanica más remota del mundo. Con 37 millones de kilómetros cuadrados, el Giro del Pacífico Sur es un desierto del océano. Sin embargo, debido a su gran tamaño, los habitantes microbianos de esta región oceánica contribuyen significativamente a los ciclos biogeoquímicos globales. (Lea: Detectan la mayor proliferación de algas del mundo)
La mitad del Pacífico Sur está lo más lejos posible de la tierra. La irradiancia solar es peligrosamente alta, alcanzando un índice UV que está etiquetado como «extremo». No hay partículas de polvo o entradas desde tierra firme y, como resultado, estas aguas tienen concentraciones de nutrientes extremadamente bajas y, por lo tanto, se denominan «ultraoligotróficas».
El fitoplancton que contiene clorofila (algas diminutas) se encuentra solo a profundidades mayores de cien metros, lo que hace que las aguas superficiales del Pacífico sur sean las más claras del mundo. Debido a su lejanía y enorme tamaño, tres veces el de Estados Unidos, el Giro del Pacífico también es una de las regiones menos estudiadas de nuestro planeta.
A pesar de su lejanía, las mediciones satelitales e in situ indican que los microorganismos que viven en estas aguas contribuyen significativamente a los ciclos biogeoquímicos globales. Por lo tanto, los científicos del Instituto Max Planck de Microbiología Marina (Alemania) estaban interesados en descubrir qué microbios viven y están activos en este desierto oceánico.
Durante un crucero de investigación de seis semanas en el buque de investigación alemán FS Sonne, recolectaron cientos de muestras a lo largo de una pista de 7.000 kilómetros a través del Giro del Pacífico Sur, desde Chile a Nueva Zelanda. Los científicos tomaron muestras de la comunidad microbiana en 15 Estaciones en profundidades de agua desde 20 hasta más de 5.000 metros, es decir, desde la superficie hasta el fondo marino.
Números de células bajos y distribuciones inesperadas
«Para nuestra sorpresa, encontramos alrededor de un tercio menos de células en las aguas de la superficie del Pacífico Sur en comparación con los giros oceánicos en el Atlántico», informa Bernhard Fuchs, líder del equipo. «Probablemente fue el número más bajo de células medido en aguas de la superficie oceánica».
Las especies de microbios eran en su mayoría familiares: «Encontramos grupos microbianos similares en el SPG como en otras regiones oceánicas pobres en nutrientes, como Prochlorococcus, SAR11, SAR86 y SAR116 «, continúa Fuchs. Pero también hubo un invitado sorpresa entre los grupos dominantes en las aguas superficiales bien iluminadas: AEGEAN-169, un organismo que anteriormente solo se reportaba en aguas más profundas.
Reintjes y sus colegas descubrieron un patrón de distribución vertical pronunciado de microorganismos en el SPG. «La composición de la comunidad cambió fuertemente con la profundidad, que estaba directamente relacionada con la disponibilidad de la luz», informa la coautora Greta Reintjes en un comunicado. Sorprendentemente, el organismo fotosintético dominante, Prochlorococcus, estaba presente en números bastante bajos en las aguas superiores y más frecuente a una profundidad de 100 a 150 metros. El nuevo participante, sin embargo, AEGEAN-169, fue particularmente numeroso en las aguas superficiales del giro central.
La investigación actual solo fue posible gracias a un método recientemente desarrollado que permitió a los científicos analizar muestras justo después de la recolección. «Desarrollamos una novedosa línea de análisis a bordo», explica Reintjes, «que entrega información sobre la identidad bacteriana solo 35 horas después del muestreo». Por lo general, estos análisis toman muchos meses, recolectan las muestras, las llevan al laboratorio y las analizan. ahí. Esta herramienta combina la secuenciación de próxima generación con la hibridación in situ fluorescente y la enumeración celular automatizada.
«El resultado de nuestros desarrollos de métodos es un sistema fácilmente aplicable para un análisis microbiano de comunidades microbiano eficiente, rentable, basado en el trabajdo de campo», señala Reintjes. «Permite a los ecólogos microbianos realizar muestreos más específicos, lo que aumenta nuestra comprensión de la diversidad y las capacidades metabólicas de los microorganismos clave».