Revelan importancia de ciclo del
azufre en zonas de mínimo oxígeno
Avance del estudio
fue publicado la
semana pasada en
Science Express.
Hasta ahora se pensaba que
el ciclo del nitrógeno dominaba
la biogeoquímica y la ecología
microbiana en las zonas de
mínimo oxígeno (ZMO) en ambientes
marinos, Pero un estudio
realizado por un equipo
científico de Estados Unidos,
Dinamarca y Chile, frente a las
costas de nuestro país, ha dado
nuevas luces sobre la dinámica
de estas áreas especiales
del océano.
Los investigadores –entre los
que se cuenta el académico del departamento de Oceanografía
e investigador del Centro Copas, Osvaldo Ulloa- observaron
que junto al del nitrógeno, en
estas áreas deficientes en oxígeno, coexiste un ciclo de azufre,
algo inesperado de acuerdo
a los textos de microbiología.
El doctor Ulloa señala que hasta
ahora no se pensaba que la
actividad microbiana asociada
al ciclo del azufre pudiera
ocurrir en aguas abiertas del
océano con bajo contenido de
oxígeno. Este ciclo estaba circunscrito
sólo a los sedimentos
del fondo del mar o a aguas estancadas
con muy poca ventilación,
como en ciertos fiordos
o cuencas semicerradas, “donde
ciertas bacterias respiran la
materia orgánica con sulfato en
vez de oxígeno, produciéndose
la acumulación de ácido sulfhídrico”.
Las observaciones en la ZMO
frente a Iquique mostraron que
en la columna de agua existe
un ciclo del azufre muy activo.
Esto no se creía posible, ya que la presencia de nitrato
en el agua de mar –algo que
abunda en el océano- no favorece
un ciclo activo del azufre,
desde la perspectiva termodinámica.
“Además -agrega el
académico- diferencia de lo
que se observa en fiordos o
cuencas semicerradas donde
el ácido sulfhídrico se acumula
y el nitrato desaparece totalmente,
en las ZMO no se detecta
la presencia de este gas
tóxico en el agua de mar”. Por
esa dificultad de “ver” el ácido
sulfhídrico, los científicos han
presentado a este proceso como “un ciclo críptico”.
Con la secuenciación masiva
de ADN ambiental, los investigadores encontraron abundancia
de microorganismos
que participan en el ciclo del
azufre y diversos genes bacterianos
que codifican enzimas
que les permiten “consumir”
este elemento y, con técnicas
geoquímicas de alta sensibilidad,
pudieron determinar las
tasas a las que producen ácido
sulfhídrico en la columna de
agua.
Pero ellos observaron que en
lugar de acumularse, el gas
era oxidado inmediatamente
-probablemente con nitratopor
otras bacterias. Esta era
una de las razones por las que
el ciclo del azufre permanecía
“escondido”.
Este estudio da una nueva mirada
a las ZMO. La comprobación
de la existencia de este
nuevo ciclo, abre también
nuevas interrogantes. El doctor
Ulloa señala que en Namibia
(Sudáfrica) existe una zona
de mínimo oxígeno similar, pero
menos productivo que el de
nuestro país, lo que se debería
a que allí el ácido sulfhídrico se
está acumulando en la columna
de agua. En el área de estudio
en Chile, el gas es consumido
inmediatamente por otras bacterias
que evitan así que el ambiente
se vuelva tóxico.
Aunque son una pequeña porción
del océano, las ZMO afectan
desproporcionadamente al
ciclo del nitrógeno a nivel global.
Es allí donde –dice el investigador-
los océanos pierden
masivamente nitrógeno, un nutriente
esencial para su productividad.
Una interrogante que surge de
esta investigación es si la situación
actual, que permite la
detoxificación de las aguas, se
mantendrá o puede cambiar.
Las predicciones del cambio climático
indican que estas zonas
podrían reducir cada vez más
sus niveles de oxígeno y, con
una menor disponibilidad de nitrógeno,
la acumulación de ácido
sulfhídrico haría a estos ambientes
más tóxicos, poniendo
en peligro la supervivencia de
los recursos marinos.
El funcionamiento de estos
ecosistemas se ha considerado
hasta hoy fuertemente dependiente
de microorganismos que
utilizan compuestos nitrogenados
para su metabolismo; pero
a la luz de esta investigación, las bacterias “amantes” del azufre
también tienen mucho que
decir.
Hasta ahora se pensaba que
el ciclo del nitrógeno dominaba
la biogeoquímica y la ecología
microbiana en las zonas de
mínimo oxígeno (ZMO) en ambientes
marinos, Pero un estudio
realizado por un equipo
científico de Estados Unidos,
Dinamarca y Chile, frente a las
costas de nuestro país, ha dado
nuevas luces sobre la dinámica
de estas áreas especiales
del océano.
