Pequeños tesoros a la deriva
Un grupo de investigadores argentinos participa de la expedición global Misión Microbioma, liderado por la Fundación Tara Ocean, con el fin de estudiar los efectos del cambio climático en las poblaciones de fitoplancton en el talud continental. Estos microorganismos tienen un rol clave en la red trófica de los mares y en la captura de dióxido de carbono de la atmósfera.
Las soluciones urgentes que demanda el cambio climático obligan a poner la lupa de la ciencia sobre todos los fenómenos vinculados a la regulación de los flujos de carbono y a los efectos del aumento de la temperatura en los distintos ecosistemas. En ese contexto, el rol fundamental del plancton en la captación de dióxido de carbono de la atmósfera y como base de la cadena trófica en los océanos viene impulsando importantes investigaciones a nivel global.
“El plancton se compone de una diversidad de organismos, principalmente microorganismos, que se encuentran a la deriva, a merced de las corrientes marinas, que lo transportan por todos los océanos”, explica el biólogo Federico Ibarbalz, becario posdoctoral del CONICET en el Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA, UBA-CONICET). “El fitoplancton es el principal productor primario en el océano. Se trata de organismos unicelulares, también conocidos como microalgas, que tienen cloroplastos, como tienen las plantas en tierra, y realizan fotosíntesis, captando dióxido de carbono, y produciendo, además, azúcares y materia orgánica, que dan inicio a las redes tróficas en el mar. Ahora bien, en el mismo proceso de fotosíntesis liberan oxígeno. Se estima que casi el 50 por ciento del oxígeno producido en la Tierra se debe a procesos del fitoplancton”.
Ibarbalz acaba de bajar de un barco y sigue atentamente el itinerario de otro. Forma parte de un proyecto oceanográfico global que estudia el microbioma marino y, en particular, las consecuencias del cambio climático sobre las poblaciones de cocolitofóridos, una singular especie de fitoplancton recubierta de placas de carbonato de calcio que suele presentar enormes floraciones o blooms alrededor del mes de diciembre en el hemisferio sur.
La “Campaña Oceanográfica Ana María Gayoso” –así bautizada en homenaje a la investigadora que describió por primera vez para nuestra región, a fines de los 80, la presencia del cocolitofórido Emiliania huxleyi, pieza clave entre los productores primarios del Mar Argentino– es un trabajo de cooperación internacional del que participa un grupo de investigadores e investigadoras de diversos institutos de Argentina (ver recuadro), desarrollado en el marco de la expedición global Microbiome Mission, que lleva adelante la Fundación Tara Ocean, junto a un consorcio científico de origen francés. Ellos llevan casi dos décadas explorando las consecuencias del cambio climático y la contaminación en la biodiversidad microbiana marina.
“La expedición iba a pasar por nuestras aguas en esta época del año, lo que captó la atención de los investigadores franceses y del Instituto Weizmann de Israel, que son grandes expertos en esta microalga. Fue así que se pusieron en contacto con investigadores locales que tuvieran experiencia en la oceanografía física y biológica de la región. En particular, en la dinámica de las corrientes y en la ecología del plancton de la plataforma argentina y su talud, ecosistemas muy amplios y afectados por la corriente de Malvinas, que fluye de sur a norte con una velocidad especialmente alta”, describe Ibarbalz.
La obtención de muestras de fitoplancton se organizó entonces en dos campañas. La primera, desde Ushuaia hasta Buenos Aires, partió el 12 de noviembre y se realizó a bordo del motovelero “Bernardo Houssay”, en un trabajo conjunto con la Prefectura Naval Argentina. En ese viaje, que duró 13 días, embarcaron Ibarbalz y otros cuatro investigadores del CONICET. La segunda campaña incluye a otro investigador argentino y recorre ahora el camino inverso, del 4 al 27 de diciembre, recogiendo muestras a bordo de la goleta científica “Tara”, que opera la fundación.
El primer eslabón de la cadena
Ibarbalz desarma la visión esquemática habitual respecto de la cadena alimentaria en el mar: fitoplancton – zooplancton – peces chicos – peces grandes. “En realidad, hay una compleja cadena trófica interna dentro del plancton, en varios niveles, desde las algas unicelulares hasta el zooplancton que las ‘pastorea’, además de las bacterias que consumen la materia orgánica que se libera por el fitoplancton y los abundantes virus que infectan y regulan diferentes poblaciones de microorganismos. Esa red trófica inicial involucra procesos que aún estamos explorando, con mecanismos de comunicación entre las diversas poblaciones del plancton que son difíciles de caracterizar”.
Las campañas del Houssay y el Tara buscan estudiar la gran diversidad de los microorganismos planctónicos, con el foco puesto en los cocolitofóridos, un grupo de microalgas que generan grandes floraciones a lo largo del talud continental. Al estar recubiertos con placas de carbonato de calcio, las grandes densidades de cocolitofóridos pueden ser vistas desde el espacio y registradas por diferentes satélites.
«Se trata de una de las microalgas más exitosas en su distribución. Existe hace muchos millones de años y está presente en una enorme porción del océano. Y lo que se da particularmente en nuestra plataforma es que se la encuentra con observaciones in situ y por imágenes satelitales a lo largo de casi todo el año, pero su pico de crecimiento suele darse ahora, al final de la primavera y principios del verano. Estos eventos de floración masiva son fundamentales en la base de la red trófica”, explica el investigador del CIMA.
¿Qué le pasa al plancton con el aumento de la temperatura del océano? “Ese aumento se registra sobre todo en la capa superficial del océano, que se va estratificando, es decir, que la mezcla entre aguas más profundas y más superficiales se va perdiendo. En la capa superficial, donde hay mucha actividad biológica del plancton, este proceso de tropicalización genera zonas más cálidas y con menor disponibilidad de nutrientes. Es una situación nueva que provoca cambios en estas poblaciones, crecen más o menos, cambian su fisiología, empiezan a acomodarse en otras latitudes. Por supuesto, todos estos cambios en la base de la red trófica impactan en el resto de los niveles y, en última instancia, en la biodiversidad marina”.
Además de la estructura trófica interna de estas comunidades planctónicas, la campaña busca analizar los flujos de carbono asociados a la acción de los cocolitofóridos. “Todo este proceso atrapa dióxido de carbono. Y una parte de esa materia orgánica que sintetiza el plancton va a sedimentar el fondo. Esas partículas de las estructuras calcáreas de los cocolitofóridos se hunden y quedan retenidas por tiempos geológicos. O sea que estas microalgas son fundamentales en esa dinámica de remoción de carbono de la atmósfera hacia el fondo del océano, al mismo tiempo que el cambio climático afecta su rol en este proceso. El resultado final es difícil de predecir –concluye Ibarbalz– y es lo que tratamos de averiguar en el CIMA junto a Pedro Flombaum”.
“La interacción con Tara y con todo el grupo del Weizmann ha sido muy provechosa a todo nivel, desde los becarios hasta los directores, una experiencia enriquecedora y también muy desafiante, por todo lo que implica organizar una campaña así por Zoom”, resume Ibarbalz la satisfacción de los investigadores locales. Señala la complejidad inherente a cualquier pesquisa sobre el plancton, “un objeto de estudio que no encontrás todos los años en el mismo lugar, desplazado constantemente por las corrientes”. Y cuenta que “pronto comenzaremos el análisis en el laboratorio de las muestras planctónicas tomadas por el Houssay. Las del Tara tomarán un poco más de tiempo, aunque a bordo de la embarcación francesa ya se realizan algunos estudios preliminares de microscopía y de óptica. Después, todos los que formamos parte del proyecto participaremos de la presentación de los resultados”.
Estos son
Azul Gilabert, Paula Huber, Federico Ibarbalz, Román Uibrig y Carola Ferronato. Los cinco investigadores argentinos que hicieron la travesía a bordo del Houssay.
El equipo argentino que participa del proyecto está integrado, además de Federico Ibarbalz, por investigadores e investigadoras de distintos institutos: Pedro Flombaum y Martín Saraceno, del CIMA; Valeria Guinder, Celeste López-Abbate, Carola Ferronato, Azul Gilabert y Román Uibrig, del Instituto Argentino de Oceanografía (IADO), de Bahía Blanca; Rocío Loizaga y Valeria D’Agostino, del Centro para el Estudio de Sistemas Marinos (CESIMAR), de Puerto Madryn; Ricardo Silva, del Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero (INIDEP), de Mar del Plata; y Paula Huber, hoy en la Universidad Federal de San Carlos, de Brasil. Junto a ellos, fue decisiva la colaboración de la Prefectura Naval Argentina en la navegación, el muestreo y la coordinación en puertos.
