Desvelan la compleja red de interacciones microbianas desde la superficie del mar hasta el fondo

Hasta ahora, las asociaciones microbianas marinas solo se habían explorado a escala global en las capas más superficiales del mar. Sin embargo, un nuevo estudio va más allá, ya que revela cómo estas interacciones microbianas varían desde las capas superficiales hasta las zonas más profundas del océano en múltiples ubicaciones de aguas marítimas tropicales y subtropicales, así como en el mar Mediterráneo.

El nuevo estudio es obra de un equipo internacional liderado por investigadores del Instituto de Ciencias del Mar (ICM) de Barcelona, adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España.

Este estudio ha desentrañado la compleja red de interacciones microbianas que se extiende a través de las profundidades oceánicas.

El trabajo emplea métodos avanzados de cálculo de redes de asociación para analizar las interacciones ecológicas entre arqueas, bacterias y picoeucariotas en el microbioma marino, revelando variaciones significativas en las posibles interacciones microbianas según la profundidad y la ubicación geográfica.

"Esta investigación marca un avance significativo en nuestra comprensión de cómo operan las interacciones microbianas en los vastos ecosistemas del océano, abarcando distintas profundidades y regiones", apunta el investigador del ICM Ramiro Logares, que destaca el papel clave de los microorganismos marinos en el ciclo de varios nutrientes, la fijación de carbono y el funcionamiento de las redes tróficas marinas.

Los resultados de la investigación pueden ayudar a predecir los efectos del cambio climático en los ecosistemas marinos. (Foto: ICM / CSIC)

La profundidad, un factor clave

Uno de los hallazgos clave de la investigación es que, mientras algunas interacciones son globales y se producen de forma recurrente en varias regiones a la misma profundidad, una proporción significativa (oscila entre el 11 y el 36%) son regionales y específicas de ciertas profundidades. Así, por ejemplo, las asociaciones más regionales se observan en las zonas más profundas.

"La zona batipelágica, es decir, la parte más profunda del océano, exhibe la menor proporción de asociaciones globales, dado que las interacciones regionales aumentan con la profundidad", indica a este respecto Ina M. Deutschmann, experta en biomatemáticas.

Por otro lado, las asociaciones superficiales suelen no persistir en las profundidades a pesar de la dispersión vertical de los microbios desde las capas superficiales hacia las aguas más profundas.

Para la elaboración del estudio, el equipo científico empleó técnicas innovadoras de cálculo de redes de asociación, lo cual les permitió predecir interacciones ecológicas entre microbios en muestras individuales y cuantificar la dinámica de estas redes tanto vertical como horizontalmente en el océano.

Con todo, la investigación mejora nuestra comprensión de las interacciones microbianas, también conocidas como el interactoma del océano. Al cartografiar la compleja red de interacciones microbianas, el estudio aporta datos cruciales sobre el funcionamiento de los ecosistemas oceánicos, esenciales para la salud del planeta. Esto podría tener importantes implicaciones para la sociedad, pues pueden ayudar a predecir los efectos del cambio climático sobre los ecosistemas marinos y sus interacciones ecológicas, así como la respuesta de estos al mismo.

El estudio se titula “Disentangling microbial networks across pelagic zones in the tropical and subtropical global ocean”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Communications. (Fuente: ICM / CSIC)