¿A qué temperatura máxima hay vida en el subsuelo marino?

No es mucho lo que se sabe de los ecosistemas del subsuelo marino. En líneas generales, a mayor profundidad en el subsuelo, mayor es la temperatura. Pero ¿hasta qué punto ese gradiente de temperatura moldea los ecosistemas sumidos bajo el fondo del mar? Esta pregunta es una de las más importantes que han intentado responder unos científicos de la Agencia Japonesa para la Ciencia y la Tecnología Marina-Terrestre (JAMSTEC) y el Centro de Ciencias del Medio Ambiente Marino (MARUM) de la Universidad de Bremen en Alemania. Una expedición del programa de perforación del IODP (Programa Internacional de Descubrimientos Oceánicos) ha proporcionado nuevos conocimientos sobre los límites de temperatura para la vida bajo el fondo oceánico.

Los sedimentos del subsuelo marino constituyen un hábitat muy duro. La temperatura y la presión aumentan con la profundidad, mientras que el suministro de energía es cada vez más escaso.

Solo desde hace unos 30 años se sabe que, a pesar de estas condiciones, hay microorganismos morando en el fondo del mar a profundidades de varios kilómetros. La biosfera profunda todavía encierra muchos enigmas.

Los microorganismos termófilos pueden vivir cómodamente a temperaturas de hasta 80 grados centígrados. Además, hay arqueas y bacterias hipertermofílicas que prosperan a temperaturas aún más altas, aunque requieren un gran suministro de energía para mantenerse. En condiciones ideales de laboratorio, pueden soportar temperaturas de hasta 122 grados centígrados durante un corto período de tiempo. Pero para estudiar cómo las altas temperaturas afectan a largo plazo a la vida de la biosfera profunda con un bajo suministro de energía, se necesita una extensa labor de perforación en aguas profundas.

"Solo unos pocos puntos del fondo del mar en los que se han realizado perforaciones científicas han alcanzado profundidades donde las temperaturas en los sedimentos son superiores a 30 grados centígrados", explica Kai-Uwe Hinrichs, miembro del equipo de investigación y especialista del MARUM. "El objetivo de la Expedición T-Limit, por lo tanto, era abrir un agujero de mil metros de profundidad en los sedimentos para intentar alcanzar una cota con una temperatura de hasta 120 grados centígrados, y lo conseguimos".

El buque científico de perforaciones en aguas profundas Chikyu. (Foto: JAMSTEC)

Dilucidar los límites exactos para la vida en la Tierra es una labor que está llena de grandes desafíos tecnológicos. Las temperaturas de 120 grados centígrados se encuentran normalmente a unos 4.000 metros bajo el suelo marino. Aunque es posible obtener muestras de tan grandes profundidades, el desafío es notable. Para el nuevo estudio, a fin de facilitar la perforación en este caso, se optó por escoger una ubicación idónea en la fosa de Nankai, frente a la costa de Japón. El sitio del fondo marino en el que hizo la perforación, desde el Chikyu, un barco científico de perforaciones en aguas profundas, se encuentra a unos 4,8 kilómetros por debajo de la superficie del mar, pero debido al gradiente geotérmico aquí reinante, que es más pronunciado que el promedio, fue posible alcanzar una temperatura de 120 grados centígrados en el fondo de un agujero de solo 1.180 metros de profundidad.

"Sorprendentemente, la densidad de la población microbiana cayó a una temperatura de solo unos 45 grados", destaca Fumio Inagaki, de la JAMSTEC y miembro del equipo de investigación. Los investigadores constataron la existencia de amplios intervalos de profundidad que están casi desprovistos de vida, pero también detectaron células y actividad microbiana de nuevo en zonas más profundas, incluso más calientes, hasta una temperatura de 120 grados.

Aunque la concentración de células vegetativas disminuye bruscamente hasta un nivel de menos de 100 células por centímetro cúbico de sedimento a más de 50 grados centígrados, la concentración de endosporas aumenta rápidamente y alcanza un pico a los 85 grados centígrados. Las endosporas son células inactivas de ciertos tipos de bacterias que pueden reactivarse y pasar a un estado propiamente vivo cuando las condiciones ambientales vuelven a ser favorables.

Este estudio, titulado “Temperature limits to deep subseafloor life in the Nankai Trough subduction zone”, se ha publicado en la revista académica Science. (Fuente: NCYT de Amazings)