Supervivencia ártica: el fitoplancton sigue creciendo sin luz y bajo el hielo en invierno

Sobrevivir cuando el Sol se esconde meses bajo el horizonte y el hielo lo domina todo es algo que solo unos pocos seres vivos consiguen. El fitoplancton es uno de ellos. Un equipo de científicos ha descubierto su capacidad para crecer durante el invierno ártico. El hallazgo ha sido posible gracias a unas boyas autónomas capaces de evitar chocar con masas de hielo

En las gélidas aguas de la bahía de Baffin, entre Groenlandia y Canadá, unas diminutas algas marinas –el fitoplancton– luchan cada invierno por sobrevivir cuando las temperaturas descienden hasta casi los -2 ºC y sobre ellas se sitúa una gruesa capa de hielo.

Contra todo pronóstico, un equipo de científicos ha descubierto que no solo resisten las condiciones adversas estoicamente, sino que también crecen, aunque apenas les llegue luz a través de la capa de hielo. En esa bahía el Sol desparece bajo el horizonte más de dos meses cada invierno y un grueso manto helado cubre la bahía hasta julio.

“Algunos tipos de fitoplancton pueden adaptarse extremadamente bien para conseguir transformar pequeñas cantidades de luz en crecimiento”, explica a El Ágora Achim Randelhoff, investigador del Laboratorio Takuvik (Universidad Laval-CNRS) de Canadá y autor principal del estudio, que se publica en la revista Science Advances.

Para averiguar si las microscópicas algas marinas crecían en los meses de invierno, los científicos instalaron cuatro boyas del proyecto Argo, equipadas con un sistema para evitar el hielo a su alrededor. Los dispositivos midieron los cambios anuales en el fitoplancton desde el verano de 2017 hasta el verano de 2019, abarcando dos inviernos.

Al tratarse de seres microscópicos muy difíciles de medir, los autores analizaron la fluorescencia de la clorofila del fitoplancton y la dispersión de partículas para averiguar si había crecimiento. “Las boyas no pueden observar especies de fitoplancton individuales, solo índices de biomasa general”, indica Randelhoff. Los datos muestran tasas de crecimiento “débiles pero significativas” en los meses de febrero y marzo, cuando el Sol empezaba a aparecer por encima del horizonte.

El fitoplancton alcanzó su tasa máxima de acumulación en abril y mayo, dos meses antes de que el hielo comenzara a retirarse, lo que echa por tierra la creencia de que el fitoplancton no puede empezar a crecer en el Ártico hasta que el hielo marino comience a derretirse.

Como la hibernación de los mamíferos

Los autores atribuyen este crecimiento a la fotosíntesis, el mecanismo por el cual las plantas utilizan la energía solar para transformar sustancias inorgánicas en materia orgánica para nutrirse, aunque podría haber otros procesos involucrados. “Demostramos que al menos parte del crecimiento se debe a la fotosíntesis según nuestras mediciones de luz y parámetros de crecimiento. Sin embargo, existen otras estrategias”, afirma el investigador.

Por ejemplo, estudios previos han descubierto que un tipo de fitoplancton en concreto (los mixotróficos), en lugar de realizar la fotosíntesis, podría consumir materia orgánica para crecer en función de las condiciones ambientales, según Randelhoff. “No obstante, no hay estudios que demuestren que este modo de crecimiento produciría clorofila, que es lo que hemos observado”, puntualiza.

Esther Garcés, directora del grupo de investigación de Procesos Biológicos Litorales del Instituto de Ciencias del Mar (CSIC) de Barcelona, compara el comportamiento con el de otros seres vivos.

“Muchas microalgas y microorganismos tienen períodos de dormición o crecimiento lento en condiciones desfavorables que podríamos comparar con la hibernación de mamíferos”, comenta a El Ágora. Se trataría de formas de resistencia y un ejemplo son las endosporas, células especializadas que aseguran la supervivencia de las cianobacterias cuando hay tensión ambiental.

A la bióloga marina no le ha sorprendido que el fitoplancton ártico sea capaz de crecer en los meses de invierno tal y como demuestra esta investigación, porque las poblaciones planctónicas son recurrentes año tras año “y en algún sitio debe de haber un inóculo de las poblaciones latentes para proliferar en condiciones favorables”.

De hecho, no es el único caso registrado hasta el momento. Como recuerda el líder del estudio, se ha observado que las algas de hielo pueden crecer con niveles de luz extremadamente bajos. O también se descubrió una planta macrófita que crecía a profundidades de más de 200 metros, aunque no en el Ártico.

“Me sorprende que hayan podido medir un crecimiento tan lento, pero se han asegurado bien de justificar esos resultados por encima del ruido de medición. El mérito es tecnológico”, opina Garcés.

Un desafío para la tecnología

La tecnología ha sido fundamental para poder apreciar un crecimiento tan minúsculo y no ha estado exenta de riesgos. Para el autor principal, conseguir que las boyas se mantuvieran sanas y salvas durante los dos años que duró el análisis ha sido el mayor reto del proyecto.

“Hubo muchos desafíos de ingeniería para que pudieran recoger muestras durante el invierno, evitando que chocaran con las masas de hielo y que sobrevivieran hasta el verano para contar la historia cuando salieran a la superficie”, cuenta.

Para evitar la capa de hielo invernal, las boyas se sumergían bajo el agua y se mantenían así varios meses. De hecho estaban programadas para evitar la superficie cuando la temperatura media estaba por debajo de -1,3 ºC. De esta forma, los dispositivos se mantuvieron sumergidos entre los meses de noviembre y julio, que es cuando la probabilidad de hielo marino es más alta.

Como suele suceder con las investigaciones científicas, las preguntas que despiertan los nuevos hallazgos son mayores que las respuestas encontradas y los autores ya están pensando cómo resolverlas. Randelhoff adelanta que se plantean medir con detalle el crecimiento de fitoplancton en niveles de luz bajos con una campaña específica en pleno invierno y así tendrán más información que la proporcionada por los actuales índices de biomasa. También quieren instalar sensores de luz más sensibles en las boyas.

La investigación les ha servido para probar la eficacia de estos dispositivos autónomos y abre la puerta a generar mayores cantidades de datos y nuevas hipótesis sobre algo tan inaccesible como es el invierno ártico. “Está muy poco estudiado, sobre todo para el fitoplancton”, concluye el biólogo marino.

Fuente: elagoradiario.com

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *