La major part de la vida al mar es troba a la superfície il·luminada (en els primers 200 metres), mentre que l'oceà profund (fins als 4.000 metres de profunditat) està gairebé desert. Un estudi liderat per l'Institut de Ciències del Mar del Consell Superior d'Investigacions Científiques ha descobert que, tot i les diferències entre aquestes regions, la biodiversitat microbiana de les dues està íntimament connectada.
La major part de la vida al mar es troba a la superfície il·luminada (en els primers 200 metres), mentre que l'oceà profund (fins als 4.000 metres de profunditat) està gairebé desert. Un estudi liderat per l'Institut de Ciències del Mar del Consell Superior d'Investigacions Científiques ha descobert que, tot i les diferències entre aquestes regions, la biodiversitat microbiana de les dues està íntimament connectada. Els resultats de l'estudi, que es publiquen a la revista Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), ajuden a comprendre millor el funcionament del planeta i la gran capacitat de dispersió dels microorganismes.
Científics de l'Institut de Ciències del Mar del CSIC, a Barcelona, i de la King Abdullah University of Science and Technology, a l'Aràbia Saudita, han arribat a aquestes conclusions després d'analitzar les mostres preses durant l'Expedició de circumnavegació Malaspina 2010. "La clau ha estat prendre mostres per analitzar la diversitat de microorganismes lliures i dels adherits a partícules a la columna d'aigua i repetir-ho en diverses profunditats", assenyala la investigadora Mireia Mestre, de l'Institut de Ciències del Mar. "Fins ara no s'havia estudiat la connexió de les comunitats microbianes al llarg de la columna d'aigua", afegeix.
L'enfonsament de partícules orgàniques formades en la superfície del mar es produeix a través de l'anomenada pluja de partícules, un mecanisme que transporta material cap a l'oceà profund i que, a més, juga un important paper en el cicle del carboni, ja que segresta el carboni en el fons de l'oceà i impedeix que torni a l'atmosfera.
La biogeografia microbiana
Els científics van prendre mostres en vuit punts dels oceans Índic, Pacífic i Atlàntic. Mitjançant tècniques de seqüenciació massiva d'ADN i eines bioinformàtiques s'han caracteritzat les comunitats microbianes marines presents en partícules de diferents mides i en diferents profunditats (des de la superfície fins als 4.000 metres de profunditat).
Montserrat Sala, científica de l'Institut de Ciències del Mar, apunta que l’"estudi mostra que les partícules que cauen des de la superfície funcionen com a vectors que inoculen els microorganismes que porten associats al mar profund".
“El nostre treball revela que aquest mecanisme de connexió entre superfície i oceà profund a través de partícules és molt important, ja que entre el 80% i el 90% de les espècies es troben en les dues profunditats", destaca Josep M. Gasol, també investigador d'aquest centre. Aquesta concordança, però, és més evident en el cas de la comunitat microbiana associada a partícules més grans, que són les que sedimenten més ràpidament.
A més, el treball suggereix que els microorganismes que arriben des de la superfície fins a les profunditats marines determinen la biogeografia microbiana de l'oceà profund.
Els microorganismes dominen la biomassa i la biodiversitat de l'oceà, i tenen un paper clau en els cicles biogeoquímics, com el segrest de CO2 i la remineralització de carboni, entre d'altres. Sense aquests processos no existiria la vida a la Terra tal com es coneix. Per tant, conèixer el microbioma de l'oceà ajuda a entendre els processos biogeoquímics que tenen lloc a escala global. "De la mateixa manera que el microbioma humà és important per a conèixer els processos metabòlics i la salut de les persones, conèixer el microbioma del planeta és igualment important, ja que determina la vida a la Terra", conclou Mestre.
L'Expedició Malaspina
L'Expedició de circumnavegació Malaspina 2010, un projecte dirigit pel CSIC que integra més de 400 científics de tot el món, va arrencar el 15 de desembre de 2010 amb la sortida del port de Cadis del vaixell d'investigació oceanogràfica Hespérides, de l'Armada Espanyola. A bord d'aquest vaixell, els investigadors van recollir prop de 200.000 mostres d'aigua, plàncton, partícules de atmosfèriques i gasos per estudiar la biodiversitat de l'oceà i l'impacte del canvi global en l'ecosistema oceànic.
Article de referència: Mireia Mestre, Clara Ruiz-González, Ramiro Logares, Carlos M. Duarte, Josep M Gasol y M. Montserrat Sala. Sinking particles promote vertical connectivity in the ocean microbiome. Proceedings of the National Academy of Science (PNAS). DOI: 10.1073/pnas.1802470115 (enlace)
Nota de premsa CSIC