Te recomiendo escuchar el episodio T05E27, «¿Qué hay en las profundidades del Mar de Alborán?», 29 jun 2023 [14:56 min.], del programa de radio “Ciencia para Todos”, en el que participo junto a Enrique Viguera (Universidad de Málaga), coordinador de Encuentros con la Ciencia. Esta sección semanal del programa “Hoy por Hoy Málaga”, que presenta Esther Luque Doblas (o en alguna ocasión Isabel Ladrón de Guevara), se emite todos los jueves en la Cadena SER Málaga (102.4 FM) sobre las 13:45. Enrique y yo intervenimos desde nuestras propias casas.

Entrevistamos a la investigadora Isabel Ferrera del Instituto Español de Oceanografía. Trabaja en la sede de Fuengirola y que ha trabajado precisamente en el estudio de estos microorganismos que viven a altas profundidades. [Saludos] Francis y Enrique nos han hablado de estos organismos a profundidades abisales. ¿Qué encontramos más cerca, en el mar de Alborán enfrente de nuestras costas? ¿Tenemos también esas grandes profundidades?»

Puedes escuchar el episodio en Play SER, «¿Qué hay en las profundidades del Mar de Alborán?», 29 jun 2023 [14:56 min.].

Esther: «Con el programa de hoy cerramos la quinta edición del programa Ciencia para Todos y les damos vacaciones a nuestros profesores Francisco Villatoro y Enrique Viguera. Aunque la ciencia continua con Ciencia de Verano (con José María Montenegro Martos).»

«La semana pasada fue noticia mundial la expedición fallida del sumergible Titan. Si ustedes recuerdan, una expedición turística para visitar los restos del Titanic a casi 4000 metros de profundidad. Hoy no queremos irnos tan profundo, pero dado que se acercan las playas, paseos en canoa, barco o buceando, ¿qué nos podemos encontrar en las profundidades del Mar de Alborán, Enrique y Francis?»

Francis: «Podemos describir qué ocurre en un océano para luego explicar en detalle las características particulares del mar que rodea a Málaga, el mar de Alborán. En la columna de agua desde la superficie al fondo del océano observamos una gradación de factores ecológicos: a profundidades superiores a los 500 metros la luz solar desaparece por completo. Esto implica que desaparece la fotosíntesis, ese gran invento de la evolución que usan las plantas en el medio terrestre o las algas y cianobacterias en el medio acuático para convertir materia inorgánica como es el CO2 atmosférico en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz solar. Cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100 000 millones de toneladas de carbono».

«Por otra lado, conforme aumenta la profundidad, la concentración de oxígeno disuelto va disminuyendo. La temperatura también es un factor a tener en cuenta, de forma que en los fondos nunca supera los 4 °C, y en las zonas más profundas se acerca a los cero grados. Y por si faltara poco, la presión aumenta con la profundidad: por cada 10 metros de profundidad se incrementa en una atmósfera, llegando a alcanzar valores cercanos a las 1100 atmósferas en las regiones más profundas».

Esther: «¿Y hay vida a esas profundidades?»

Enrique: «Estamos acostumbrados a los bancos de peces y de moluscos a poca profundidad, en la denominada capa Pelágica. Pero a partir de los 1000 y hasta los 4000 metros de profundidad entramos en la zona Batial; como ha dicho Francis, en esta capa ya ni hay luz, la cadena organismos fotosintéticos, que son comidos por otros organismos y estos a su vez por otros se rompe. La comida es muy escasa y los organismos que viven son heterótrofos y muy, muy escasos. Por así decirlo, depredadores a la espera de que le caiga algo que venga de las capas de arriba. Tenemos peces que desarrollan órganos luminiscentes que les permiten atraer a las presas; también hay peces con bocas y ojos enormes, incluso calamares gigantes».

«Por debajo tenemos la capa abisal, entre 4000 y 6000 metros de profundidad y que representa al 70 % del área total de los océanos. Recordemos: frío, ausencia de luz y una presión enorme por lo que los organismos que vivan deben estar adaptados. Tenemos más peces de formas extrañas e invertebrados caracterizados por el gigantismo: arañas de mar de 1,5 metros, una especie de cochinillas de 40 cm, esponjas enormes. Es interesante que en estas zonas tenemos fuentes hidrotermales en los contactos de placas tectónicas donde abundan las especies bacterianas que, en vez de realizar la fotosíntesis para obtener energía, usan la quimiosíntesis. ¡Se alimentan de rocas!»

«Y aquí no acaba todo sino que encontramos zonas más profundas, las fosas oceánicas o zona hadal, especialmente en el Pacífico, con el récord de profundidad para la Fosa de las Marianas, a 11 034 metros de profundidad. Una presión mil veces superior a la de la superficie terrestre y aun así se han encontrado microorganismos, e incluso peces a más de 8000 metros de profundidad».

Esther: «Hoy tenemos al habla a la investigadora Isabel Ferrera del Instituto Español de Oceanografía. Trabaja en la sede de Fuengirola y que ha trabajado precisamente en el estudio de estos microorganismos que viven a altas profundidades. [Saludos] Francis y Enrique nos han hablado de estos organismos a profundidades abisales. ¿Qué encontramos más cerca, en el mar de Alborán enfrente de nuestras costas? ¿Tenemos también esas grandes profundidades?»

Isabel: «El mar de Alborán tiene una profundidad media de 500 metros y una profundidad máxima de 1500 metros. A esas profundidades viven distintos tipos de organismos como corales de grandes profundidades y otros invertebrados. Además, en esa zona hay volcanes de fango que sí serían parecidos a los sistemas hidrotermales de grandes profundidades, en los que viven microorganismos capaces de generar ‘alimento’ a partir de los gases que emanan de esos volcanes. Lo que para otros organismos serían productos tóxicos, para estos microorganismos son su alimento».

Enrique: «Tengo entendido que justo enfrente de Málaga, tenemos toda una cadena montañosa de origen volcánico, que asoma ligeramente en la superficie en la isla de Alborán (de un kilómetro de largo), pero que continúa con los volcanes del Cabo de Gata, Gerona y sur de Francia. ¿Es correcto?»

Isabel: «Correcto. En el fondo del océano vemos cordilleras de montañas lo mismo que en los continentes. La mayoría de la Tierra está cubierta por océanos y la mayoría de las cordilleras no están en tierra firme. En concreto, la isla de Alborán pertenece a la sierra de Alborán, una cadena montañosa submarina de origen volcánico. Está situada en una importante zona sísmica en la que choca la placa africana con la euroasiática, y esta cordillera submarina está conectada con las diferentes fallas que llegarían hasta la zona más cercana a los Alpes. Está situada en una importante zona sísmica en la que choca la placa africana con la euroasiática».

Francis: «Has participado en dos ocasiones en inmersiones en el sumergible Alvin, de la Woods Hole, una famosa institución de EEUU. ¿A qué profundidad has llegado y qué habéis estudiado?»

Isabel: «El Alvin tiene capacidad para bajar a unos 4500 metros. En las dos ocasiones en las que yo viaje alcanzamos una profundidad de 2653 metros en una zona conocida como la Dorsal del Pacífico Oriental, situada frente a la costa occidental de México y Costa Rica. Esta zona es volcánicamente activa y allí se encuentran fumarolas hidrotermales; en ellas se observan ecosistemas muy distintos a los que se observan en otros lugares del planeta».

«En las dos expediciones participábamos científicos expertos en distintas disciplinas y los objetivos era diversos. Desde geólogos que querían mapear estas zonas y localizar estas fumarolas, a geoquímicos que estudian la química de los gases de estas emanaciones volcánicas, a bióogos y microbiólogos, como es mi caso, que estudiamos los microorganismos que viven en estos ecosistemas y que son capaces de sobrevivir a altas presiones y a temperaturas por encima de los 100 °C; allí el vapor de agua se forma a temperaturas superiores a los 100 °C debido a las altas presiones».

Enrique: «A mí me daría un miedo enorme estar a 2600 metros de profundidad. Hablando de la presión, supongo el sumergible Alvin no tendría mucha capacidad, que será pequeñito…»

Isabel: «Si el Alvin es pequeño, como casi todos los submarinos científicos. Como el Nautile, el submarino francés conocido por haber bajado a ver el Prestige. Suelen tener capacidad para tres personas: uno es el piloto y dos suelen ser científicos. En el Alvin, para formar a los pilotos, cada tres inmersiones solo puede bajar un científico, porque el segundo pasajero es un piloto en formación; por eso muchas veces bajan dos pilotos y un científico. El Alvin es pequeño, no es el lugar más cómodo del mundo, pero es tan fascinante que lo que menos te preocupa es la incomodidad. A mí me preocupaba un poco la claustrofobia, pero una vez estás dentro estás tan emocionada por la experiencia que vas a vivir que se te pasa».

Francis: «Habéis estudiado microorganismos en fumarolas volcánicas a esa profundidad. ¿Cómo se adapta la vida a esas condiciones de temperatura y presión tan altas? Creo que tu eres microbióloga con interés biotecnológico, ¿qué interés biotecnológico tienen estos microorganismos?»

Isabel: «Las adaptaciones dependen un poco de las distintas especies, que se han adaptado de diferentes formas. Principalmente tienen adaptaciones moleculares, tanto en sus membranas celulares como en el tipo de proteínas y los aminoácidos que usan. Y, sobre todo, adaptaciones en el ADN, para que no se desnaturalice a esa temperatura elevada y presión. Para nosotros son sus adaptaciones a esas condiciones, pero en realidad para ellos ahí es donde están viviendo bien. Cuando tú los sacas de ese ambiente es cuando realmente tendrían que adaptarse a vivir a otras condiciones o cuando se estresan. De hecho, muchos mueren cuando suben a superficie; los microrganismos se adaptan bien, pero otros organismos son incapaces».

Enrique: «La DNA polimerasa que se usa para la PCR se ha obtenido de una bacteria hipertermófila. En este caso, no marina, sino de una fuente termal terrestre. El sueño de todos los microbiólogos es estudiar las proteínas que tienen estos microorganismos. Por ejemplo, las proteasas que se añaden a los detergentes para las lavadoras también tienen un origen bacteriano. Y por eso este interés en estudiar los microorganismos que viven alrededor de estas fumarolas…»

Isabel: «Sí, yo soy microbióloga, como ha dicho Francis, pero especializada en ecología microbinana. A mi interesan estos ecosistemas desde un punto de vista científico y ecológico. Soy consciente de que más allá del interés científico hay un interés biotecnológico, porque estos organismos tienen enzimas y distintos productos naturales que podemos aprovechar para procesos industriales que tienen que ocurrir a elevadas temperaturas y presiones y que no podemos obtener de otra manera».

«El ejemplo más claro, como has dicho, es el de la PCR que hemos usado durante la COVID, que se pudo desarrollar gracias al descubrimiento de una bacteria termófila. Fue resultado del estudio científico de un investigador que tenía como objetivo ver cuáles eran los límites de la vida. Trabajaba en el Parque Nacional de Yellowstone y eso después ha dado lugar al desarrollo de mucha biotecnología, entre ellas la PCR; que no solo ha sido capital durante la COVID, sino que ha permitido estudiar muchas enfermedades, conocer el genoma humano y que tiene aplicaciones diferentes en Medicina y en Industria, lo que mejora nuestra vida».

«Más allá del interés científico y ecológico de conocer los ecosistemas extremos y ver cómo funciona la vida, estas investigaciones permiten desarrollar aplicaciones biotecnológicas industriales».

Esther: «Os estoy escuchando con mucha atención. Yo entiendo que la investigación en las profundidades del mar o de los océanos es muy costosa. ¿No, Isabel?»

Isabel: «La oceanografía, en general, es una ciencia cara, aunque la aeroespacial es aún más cara. Avanzamos muy poquito a poco porque el mar es inmenso y es de difícil acceso para nosotros. Todavía conocemos muy poquito, pero es importante que invirtamos en la exploración de nuestro planeta, más allá de explorar la vida en otros planetas, explorar el espacio. Esta investigación es importante porque, como he dicho, puede condicionar y mejorar nuestras vidas».

Esther: «Yo me quedaría aquí hablando con Isabel, investigadora del Instituto Español de Oceanografía mucho más rato, pero se nos va el tiempo rapidísimo».

Isabel: «Muchas gracias y muchas gracias por hacer llegar la ciencia al público, que es muy importante».

Esther: «Enrique y Francis, ¿qué paséis un buen verano y que disfrutéis muchísimo? Y a los oyentes que disfruten también de Ciencia de Verano». [Despedida y cierre]

Incluyo aquí una pregunta que quedó en el tintero:

Francis: «También participaste en el estudio del Volcán de El Hierro, que si recordamos, lo vimos nacer en directo en 2011. Tenemos en la retina aquellas rocas volcánicas que subían de la emanación volcánica y afloraban en la superficie debido a la baja densidad. ¿Se ha generado algún tipo de vida extremófila alrededor de este volcán?»

Isabel: «El volcán del Hierro es un caso excepcional para la ciencia. La mayoría de volcanes surgen en el océano, a grandes profundidades y muy lejos de los continentes lo que dificulta su estudio. El volcán del Hierro se dio muy cerca y a poca profundidad lo que fue una oportunidad única para estudiarlo. Aunque creó obvia alarma social, para los científicos ha sido una oportunidad para entender cómo se generan estos volcanes y un nuevo ecosistema».

«Hoy en día representa un laboratorio natural donde estudia distintos factores, entre ellos el cambio climático. Un aspecto excepcional de este sistema es que al tiempo de formarse, apareció un nuevo microorganismo desconocido para la ciencia, que además, aunque los microorganismos suelen ser pequeños, este formaba colonias visibles. Se conoce como ‘El Cabello de Venus’ porque forma una filamentos blanquinosos visibles al ojo humano. Con herramientas genéticas, se ha visto que es una nueva especie que tiene un metabolismo distinto a lo que conocimos, y genera nuevas preguntas como de donde apareció».