CICESE Demuestra que bacterias marinas captan más energía solar que el fitoplancton

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ENSENADA,BAJA CALIFORNIA,AGOSTO 2019/

Un grupo de investigación liderado por Laura Gómez Consarnau, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), demostró que un tipo de bacterias marinas que contienen el pigmento llamado rodopsina, procesan la energía solar con más eficiencia que la clorofila.Demuestra CICESE que bacterias marinas captan más energía solar que el fitoplancton | La Crónica de Hoy

Esto ocurre principalmente en mares con poca productividad y bajos en nutrientes, donde se ha visto que las microalgas o fitoplancton no son el principal grupo encargado de transformar la luz solar en energía biológica, como siempre se había pensado.

Este estudio sugiere que dichas bacterias podrían jugar un papel importante en el ciclo del Dióxido de Carbono (CO2) y en cómo se regulará a futuro el clima de nuestro planeta. Esto es porque las bacterias con el pigmento rodopsina, a diferencia de la clorofila que usan las microalgas, no capturan bióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, sino que lo producen. Hasta 80 por ciento de las bacterias marinas lleva a cabo este metabolismo, por lo cual no solamente usan materia orgánica, sino luz solar como fuente de energía.

El artículo titulado “Microbial rhodopsins are major contributors to the solar energy captured in the sea” que se publica esta semana en la revista Science Advances, es producto de un trabajo multidisciplinario en el que participaron investigadores de Estados Unidos, Reino Unido, Australia, China y México, liderados por la doctora Gómez Consarnau, investigadora en el Departamento de Oceanografía Biológica del CICESE.

ENERGÍA BIOLÓGICA. En un esquema tradicional, el fitoplancton es responsable de la mitad de la fotosíntesis que ocurre en el planeta. Es un proceso muy importante en oceanografía porque capta CO2 de la atmósfera, produce oxígeno y crea materia orgánica, que es la base de la cadena alimenticia marina.

De ésta, la mitad es consumida como partículas por organismos más grandes y sube a la cadena trófica. La otra mitad queda disuelta en el agua y es degradada por bacterias, en un proceso similar a nuestra respiración pues produce CO2 y consume oxígeno. Por ello en el mar este balance entre la fotosíntesis y las actividades bacterianas es muy importante y se ha estudiado desde hace muchos años.

Sin embargo, la clorofila no es el único pigmento capaz de convertir la luz solar en fuente de energía bioquímica. La bacterioclorofila y las rodopsinas también son pigmentos convertidores de energía, y ambos están presentes en bacterias. Esto se descubrió hace apenas 20 años, pero por falta de una metodología adecuada se desconocía con cuánto contribuían a la captura de energía en las zonas fóticas marinas. Hasta este estudio.

Antes solamente se conocía la parte de genómica, explicó la doctora Laura Gómez Consarnau. “A los largo de los últimos años, muchos investigadores han ido al mar a colectar muestras, han secuenciado los genomas de las bacterias y han encontrado que muchos de sus genes son rodopsinas. Por tanto, se daba por entendido que éste tenía que ser un proceso muy importante porque la mayoría de las bacterias tenía los genes para producir el pigmento”.

Por ello estos investigadores desarrollaron un método propio que les permitió cuantificar el producto final, el pigmento, y estimar cuánta energía captura.

Diseñaron además un crucero oceanográfico en el Mediterráneo y, a bordo del R/V Sarmiento de Gamboa, tomaron muestras a lo largo de un transecto con características muy diferentes: al este el agua es muy oligotrófica; es decir, tiene muy pocos nutrientes, hay muy poca clorofila (producción primaria) y casi no hay biomasa.

“Las concentraciones más altas de rodopsina se observaron en aguas más superficiales que el máximo de clorofila profunda, y su distribución geográfica se relacionó inversamente con la de clorofila-a”, concluye el estudio.

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