La Vida Fotosintética en los Suelos de los Desiertos Extremadamente Áridos

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Salar de Maricunga con Volcán Copiapó. Fuente: Museo Virtual de la Región Atacama (Chile)

La noticia que analizaremos hoy nos dice que unos investigadores acaban de demostrar que, en ambientes extremadamente áridos como lo es el desierto de Atacama, las microalgas denominadas cianobacterias (que como todos los microrganismos son acuáticos, y en este caso con la capacidad de realizar la fotosíntesis) pueden crecer en el interior de los cristales de halita (sal común), especialmente si estas poseen una estructura porosa con morfología nanocapilar que favorezca la absorción de agua atmosférica, mayoritariamente durante la noche. Según los autoresEs la primera vez que se demuestra la presencia de un microorganismo fotosintético y eucariota, un alga, dentro de halitas en un ambiente híper árido”. Del mismo modo al comparar dos ambientes/suelos salinos desérticos cuya naturaleza resultaba ser bastante similar se toparon con que sus comunidades microbianas eran acusadamente dispares. Y justamente la estructura cristalina nanoporosa de la sal daba cuenta, al menos en parte, de las diferencias detectadas. Sus hallazgos, según la nota de prensa, contradicen aseveraciones previas ya queEn 2005 investigadores de la NASA llegaron a afirmar que las condiciones del desierto de Atacama hacían imposible la presencia de vida fotosintética”. No hacía falta pues sobrepasar el denominado umbral de delicuescencia, como previamente se pensaba. Tal hallazgo ya justifica el interés del estudio. Sin embargo no se me antojan tan claras otras afirmaciones. Por ejemplo: en la nota de prensa se afirma que “Sorprendentemente, según las peculiaridades de cada región, también las propiedades del sustrato rocoso determinan las condiciones necesarias para la vida”. Personalmente, y como edafólogo, tal aseveración no me resulta nada “sorprendente”. La vida y los ecosistemas son sistemas complejos y, por lo tanto extremadamente sensibles a las condiciones iniciales y de contorno, divergiendo su dinámica en función de tales circunstancias. También es conocido sobradamente desde hace años que la vida, como un cáncer de la geosfera, lo coloniza todo (incluso las aguas que refrigeran los reactores nucleares”). Cualquier variable que en un hábitat árido favorezca “un poco” la retención de agua “de algún modo” suele tener enormes repercusiones, por cuanto es este líquido elemento el primer factor limitante para la invasión de la vida.

Hasta aquí, podemos inferir que todo está claro. No obstante, al igual que en otros estudios y publicaciones los autores consideran los desiertos terrestres como laboratorios que nos permitan conocer la existencia de organismos extremófilos que potencialmente podrían habitar en otros planetas, y en este caso Marte. Y es aquí en donde los expertos en el tema, que no solo los autores de la investigación de marras, hierran, en mi modesta opinión. Por lo que sabemos hasta ahora, los puntos considerados potencialmente calientes para el desarrollo de la vida en Marte resultan ser antiguas lagunas y/o mares cuya agua se evaporó hace decenas de millones de años. Y bajo el agua, en función de su turbidez, profundidad, temperatura, oxigenación, etc., el ambiente suele ser muy diferente al de los sistemas superficiales terrestres emergidos. También reiteramos una vez más en este blog, que una de las variables que suele soslayarse es la presión, por cuanto esta aumenta rápidamente al hacerlo la columna de agua que se superpone al sedimento o suelo acuático. Y así a pocos cientos de metros de profundidad los procesos biogeoquímicos cambian sobremanera, dando lugar a estructuras y compuestos que jamás podrían aparecer al “aire libre”. Ya os comentamos el caso de los hidratos de metano o clatratos. En consecuencia, venimos sosteniendo que probablemente sea allí en donde debiéramos estudiar esos “puntos potencialmente calientes” para detectar si Marte albergó vida en el pasado. Empero el estudio de estos hábitats, y más aun de sus suelos (en donde pueden registrarse signos de aquella) en la Tierra ha sido soslayado casi por completo. Se nos antoja un error monumental.

En el Planeta Tierra existe vida como mínimo desde la estratosfera hasta varios kilómetros de profundidad bajo los fondos abisales. Lo extraño, lo extraordinario (sin restar ningún valor el estudio objeto de este post) sería identificar hábitats sin vida.

 Juan José Ibáñez              

Descubren la presencia de microalgas en el desierto de Atacama

Con un índice de aridez del 0,0005[*], Atacama es el lugar más seco de la Tierra. En ese ambiente de extrema sequedad es donde investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han descubierto colonias de microalgas que viven en el interior de las halitas, rocas compuestas de sal común (NaCl). Es la primera vez que se demuestra la presencia de un microorganismo fotosintético y eucariota, un alga, dentro de halitas en un ambiente híper árido.

FUENTE | CSIC – mi+d 19/05/2014

Pero ¿cómo es posible la vida en un ambiente prácticamente exento de lluvias? Son las propiedades higroscópìcas de las halitas las que facilitan que retengan agua en su interior. El agua que almacenan estas rocas se evapora rápidamente por la intensidad de los rayos de sol y, por la noche, cuando aumenta la humedad relativa, las halitas recuperan el agua que necesitan las microalgas para vivir. Los datos del estudio sitúan el límite para la vida de las algas en que continuamente se produzca el fenómeno de la delicuescencia, es decir, que se llegue a alcanzar diariamente el 75% de humedad relativa para que las halitas absorban suficiente vapor de agua y la transformen en agua líquida.

En el desierto de Atacama hay varios salares y antiguas explotaciones de minas salitreras, que dan nombre a distintos sectores del territorio. La investigación se basó en analizar las características ambientales y microbiológicas de dos zonas del desierto que, aparentemente, eran iguales: Salar Grande y la zona de Yungay. “Ha sido sorprendente descubrir las diferencias que hay entre los sustratos y microorganismos de dos zonas del desierto que, desde el punto de vista de la falta de precipitaciones atmosféricas, parecen similares“, comenta Jacek Wierzchos, investigador del MNCN.

Frente a la zona de Yungay, donde el 80% de los organismos encontrados son cianobacterias, en Salar Grande el 80% de las colonizaciones son debidas a bacterias y arqueas y el 20% restante a cianobacterias y microalgas que contienen clorofila. Estas últimas están relacionadas con el género Mamiellales, presente en el picoplancton oceánico.

Salar Grande está situado a 680 metros sobre el nivel del mar, Yungay está a 964 metros. Además Salar Grande dista 8 km de la costa frente a los 70 km a los que se encuentra la zona de Yungay. En Salar Grande hay más agua disponible ya que todos los días se alcanza una humedad relativa cercana al 80% que hace posible la delicuescencia. Las halitas absorben agua a diario y presentan una estructura porosa y un tono más claro que facilita que los rayos de sol penetren en la roca para la fotosíntesis.

VIDA QUE TRASPASA LOS LÍMITES DE LA VIDA

En 2005 investigadores de la NASA llegaron a afirmar que las condiciones del desierto de Atacama hacían imposible la presencia de vida fotosintética. Sin embargo en 2006 el grupo de investigación EcoGeo del MNCN rebatió estas afirmaciones al encontrar colonizaciones de cianobacterias dentro de las halitas en la zona de Yungay. Wierzchos explica el alcance del descubrimiento: “El estudio de estos microorganimos que viven en ambientes extremos aporta información sobre las moléculas que necesitan producir para sobrevivir. Estas moléculas pueden resultar de gran interés en ciencias como biotecnología. Asimismo, conocer las formas de vida en ecosistemas extremos nos da pistas para encontrar vida fuera de nuestro planeta”.

Las primeras investigaciones situaron el límite para la vida en que se produjera el fenómeno de la delicuescencia, pero en campañas posteriores los investigadores descubrieron que en la zona de Yungay la sequedad era mayor de lo que pensaban. Los sensores instalados demostraban que la humedad relativa nunca llegaba al 75%. Sin embargo, los sensores de conductividad eléctrica que pusieron en las halitas detectaban la presencia de agua en su interior durante la mitad del año aproximadamente. “Según los numerosos estudios llevados a cabo la falta de humedad relativa hacía imposible que se almacenara agua en las halitas así que teníamos que averiguar cómo las cianobacterias se mantenían con vida“, explica Wierzchos.

En 2011 comenzaron a estudiar la estructura de las rocas y descubrieron que las halitas de Yungay tienen una fase con estructura nanocapilar. Esta estructura hace que el agua se condense en nanoporos y quede atrapada en forma líquida en el interior de la roca, es decir, la estructura porosa hace posible que el agua entre en la roca pero que salga al exterior con dificultad. “Sorprendentemente, según las peculiaridades de cada región, también las propiedades del sustrato rocoso determinan las condiciones necesarias para la vida, que aprovecha cada molécula de agua”, concluye el investigador del MNCN.

[*] El índice de aridez se obtiene de la relación entre a cantidad de agua que cae al año por el índice de evaportranspiración. En El Valle de la Muerte, EE.UU. es de 0,03, en Atacama de 0,0005.

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Comentarios

Excelente articulo sobre las caracteristicas de los suelos del norte de chile ( I,II,III Regiones)

desearía recibir en mi feed los árticulos tan interesantes por ustedes investigados…atte..pchs

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