La identificación de microorganismos metabólicamente activos en el subsuelo profundo de la Faja Pirítica Ibérica demuestra el origen de las condiciones extremas del Río Tinto, el mejor análogo geoquímico y mineralógico de Marte
Estudios recientemente publicados en la revista Environmental Microbiology han permitido identificar los microorganismos responsables del funcionamiento acoplado de los más importantes ciclos biogeoquímicos (C, H, N, S y Fe) operativos en el subsuelo profundo de la Faja Pirítica Ibérica, en ausencia de radiación, lo que se conoce como la biosfera oscura.
Estudios recientemente publicados en la revista Environmental Microbiology, desarrollados en colaboración por investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM) y del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC), han permitido identificar los microorganismos responsables del funcionamiento acoplado de los más importantes ciclos biogeoquímicos (C, H, N, S y Fe) operativos en el subsuelo profundo de la Faja Pirítica Ibérica, en ausencia de radiación, lo que se conoce como la biosfera oscura. Se debe al metabolismo de estos microorganismos las condiciones existentes en el cauce del Río Tinto.
Las condiciones extremas que caracterizan el Río Tinto (Huelva), una elevada concentración de ion férrico soluble gracias a la presencia de ácido sulfúrico, ambos productos de la oxidación de la pirita (S2Fe), han sido objeto de amplio debate entre los que lo asocian a la actividad minera de la zona y los que defienden un origen natural debido a la actividad microbiana operativa en el subsuelo de la Faja Pirítica Ibérica.
Los primeros lo fundamentan en la muy conocida actividad de microorganismos capaces de oxidar hierro como resultado de la utilización del oxígeno como aceptor de electrones en la respiración aerobia. Los segundos responsabilizando a la actividad de metabólica de microorganismos operando en el subsuelo de la Faja Pirítica Ibérica con capacidad de oxidar hierro en ausencia de oxígeno (respiración anaerobia), para explicar la existencia de las condiciones extremas del río con millones de años de antigüedad, muy anterior a las primeras actividades mineras conocidas en la zona (5000 años).
Con el fin de demostrar la existencia de un biorreactor subterráneo capaz de oxidar hierro en ausencia de oxígeno se ha desarrollado el proyecto IPBSL (Iberian Pyrite Belt Subsurface Life Detection), auspiciado por el European Research Council, y cuya aprobación permitió desarrollar los trabajos de perforación que han dado origen a este trabajo. La caracterización microbiológica del subsuelo profundo requiere operar en condiciones que permitan controlar la inevitable contaminación durante los trabajos de perforación, debido a la imposibilidad de esterilizar la instrumentación requerida, así como evitar la exposición de las muestras al oxígeno atmosférico, ya que el subsuelo es estrictamente anaerobio.
Del análisis de distintas muestras obtenidas a lo largo de los 620 metros de perforación se han podido identificar los microorganismos más representativos del subsuelo utilizando metodologías complementarias. Se ha podido evidenciar la existencia de actividades metabólicas nobeles en la matriz rocosa del subsuelo como la oxidación anaerobia de amonio y de metano, la operatividad de los ciclos del hierro y del azufre, así como la existencia de biopelículas, consideradas improbables en un ambiente con severas limitaciones energéticas.
Se han desarrollado cultivos de enriquecimiento, lo que ha facilitado el aislamiento de distintos microorganismos y la secuenciación de sus genomas, lo que ha permitido conocer su capacidad genética para mantener operativos, en ausencia de radiación, y de manera acoplada, los ciclos biogeoquímicos del C, H, N, S y Fe en muestras obtenidas a distintas profundidades. Este trabajo ha demostrado la presencia generalizada de bacterias reductores de nitrato capaces de oxidar hierro en condiciones anaerobias, responsables de las condiciones extremas detectadas en el cauce del Río Tinto.
Los resultados obtenidos permiten subrayar la importancia de la biosfera oscura en nuestro planeta, así como la posibilidad de existencia de vida en el subsuelo de otros planetas.
Ricardo Amils, coordinador del trabajo
Director de Cultura Científica del CBMSO
DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DEL 15 de DICIEMBRE de 2022
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Fotocatálisis en el día a día
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