Antártida, un mundo microscópico

El continente antártico, a pesar de tener uno de los ambientes más extremos de la Tierra, es el hábitat de especies únicas de microorganismos que hacen que los arroyos, estanques y lagos cobren vida y se conviertan en uno de los ecosistemas más productivos del llamado «continente blanco». Y estos seres microscópicos son los mismos que nos podrían avisar de los cambios ambientales ocasionados por el impacto del hombre.

En el verano de la Península Antártica, las áreas libres de hielo se cubren de líquenes, musgos y tapetes microbianos, recobrando así la vida. Los tapetes biológicos hacen que el hemisferio sur se pinte de colores debido a la presencia de diversos pigmentos fotosintéticos. Estas biopelículas están formadas, en su mayoría, por cianobacterias, bacterias, microalgas y fitoflagelados, embebidos en una capa de proteínas que les permite auto-organizarse en respuesta a condiciones externas1.

La morfología, estructura y color de las biopelículas están determinados por las especies dominantes de su entorno, por las características del sedimento del terreno y por los elementos ambientales2. Y, de estos últimos, la luz y la temperatura son los principales factores que intervienen en el proceso metabólico de estas comunidades. Es por ello que, en las últimas dos décadas, se ha llevado a cabo una serie de estudios centrados en entender cómo responden estas comunidades de microorganismos a los cambios físico-químicos de los sistemas acuáticos, de manera que podamos anticipar futuros cambios ambientales.

Los pigmentos fotosintéticos se utilizan como indicadores de la composición microalgal y bacteriana de una comunidad, de las interacciones en la cadena trófica y de los cambios en las características físico-químicas de cuerpos de agua3,4. Además, los pigmentos también indican una gran variedad de impactos antropogénicos en los ambientes acuáticos, incluyendo eutroficación, prácticas de uso del suelo y cambio climático.

Las clorofilas, carotenoides y otros pigmentos que poseen las algas y las bacterias fotosintéticas son compuestos orgánicos naturales, cuya transformación bioquímica indica la presencia de interacciones tróficas y las diferentes condiciones de crecimiento a las que están expuestas los microorganismos en el ecosistema5. Así también, algunas clorofilas, tales como las bacterioclorofilas, presentes en las bacterias verdes del azufre son biomarcadores ideales para zonas anóxicas. De esta manera, los biomarcadores fotosintéticos son moléculas valiosas que permiten evaluar los procesos biológicos y las condiciones ambientales de un ecosistema en un tiempo determinado.

La Antártida, al poseer un ecosistema altamente sensible a los cambios ambientales, como el aumento de la temperatura, las variaciones de la luz, o las precipitaciones, puede ser monitoreada indirectamente por los microorganismos. De esta manera, dichos microorganismos pueden ser considerados bioindicadores para examinar el impacto del cambio climático a nivel mundial. Es necesario, por tanto, un estudio a profundidad de la variación temporal y espacial de estos organismos.

Referencias

  1. de los Ríos A., Ascaso, C., Wierzchos, J., Fernández-Valiente, E. & Quesada, A. 2004. Microstructural characterization of cyanobacterial mats from the McMurdo Ice Shelf, Antarctica. Applied and environmental microbiology 70(1): 69-580.
  1. Komárek, O. & Komárek, J. 2010. Diversity and Ecology of Cyanobacterial Microflora of Antarctic Seepage Habitats: Comparison of King George Island, Shetland Islands, and James Ross Island, NW Weddell Sea, Antarctica. En Microbial MatsP515-539. Springer Netherlands
  1. Vincent, W.F. & Laybourn-Parry, J. 2008.Polar lakes and rivers. Oxford University Press.
  1. Whalen, S., Lofton, D., McGowan, G. & Strohm, A. 2013. Microphytobenthos in Shallow Arctic Lakes: Fine-Scale Depth Distribution of Chlorophyll a, Radiocarbon Assimilation, Irradiance, and Dissolved O2. Arctic, Antarctic, and Alpine Research 45 (2): 285–295.
  1. Borghini F, Colacevich A, Caruso T y Bargagli R. 2011. An Update on Sedimentary Pigments in Victoria Land Lakes (East Antarctica).Arctic, Antarctic, and Alpine Research 43(1): 22-34.