{"id":2007,"date":"2022-01-22T12:50:02","date_gmt":"2022-01-22T17:50:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pincc.unam.mx\/reducc\/?p=2007"},"modified":"2022-03-30T16:51:54","modified_gmt":"2022-03-30T21:51:54","slug":"calentando-la-sopa-oceanica-perspectivas-de-los-efectos-del-cambio-climatico-en-el-microbioma-marino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pincc.unam.mx\/reducc\/calentando-la-sopa-oceanica-perspectivas-de-los-efectos-del-cambio-climatico-en-el-microbioma-marino\/","title":{"rendered":"Calentando la sopa oce\u00e1nica: perspectivas de los efectos del cambio clim\u00e1tico en el microbioma marino"},"content":{"rendered":"\n

Manuel<\/strong> Ochoa-S\u00e1nchez<\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Los mares y oc\u00e9anos cubren la mayor parte de nuestro planeta. En ellos habitan innumerables especies, como lo son las ballenas, los delfines y tiburones. Sin embargo, los oc\u00e9anos albergan much\u00edsimos organismos microsc\u00f3picos, \u00a1cuya actividad tiene impactos a nivel planetario! Al conjunto de microorganismos (y sus genes) que habitan en el oc\u00e9ano se le denomina microbioma marino. El microbioma marino es una categor\u00eda gen\u00e9rica en la que se incluyen innumerables bacterias, arqueas y protistas. Dentro del microbioma marino, el fitoplancton es de suma importancia, puesto que representa un regulador del balance atmosf\u00e9rico\/clim\u00e1tico hist\u00f3rico y contempor\u00e1neo. Miles de millones de a\u00f1os atr\u00e1s, microorganismos fotosint\u00e9ticos fueron los responsables de alterar la composici\u00f3n de la atm\u00f3sfera gracias a su innovaci\u00f3n respiratoria; \u201cinhalaban\u201d CO2<\/sub> y \u201cexhalaban\u201d O2<\/sub>. Actualmente, se estima que el fitoplancton marino es responsable del 50% del ox\u00edgeno producido a nivel mundial (Giovannoni y Vergin, 2012). En cuanto al secuestro de carbono, la zona con mayor captaci\u00f3n es el Oc\u00e9ano Ant\u00e1rtico, cuyas fr\u00edas aguas albergan tanto fitoplancton como para secuestrar hasta 40% del carbono anual mundial (Khatiwala et al. 2009).<\/p>\n\n\n\n

El microbioma marino est\u00e1 compuesto por organismos capaces de alternar su modo de alimentaci\u00f3n, pueden ser aut\u00f3trofos (por ejemplo, respirar CO2<\/sub>) o heter\u00f3trofos (\u00a1tendr\u00e9 que cazar otros microorganismos!). La temperatura puede influir en esta decisi\u00f3n; puede alterar la cantidad de clorofila almacenada, as\u00ed como la tasa de fotos\u00edntesis activa (Giovannoni y Vergin, 2012). Las condiciones ambientales tambi\u00e9n influyen mucho en la composici\u00f3n del microbioma marino. Estudios realizados a lo largo del a\u00f1o en diferentes ubicaciones, han concluido la presencia de microbiomas marinos t\u00edpicos de cada estaci\u00f3n del a\u00f1o (Fuhrman et al. 2006; Gilbert et al. 2012).<\/p>\n\n\n\n

Efectos del cambio clim\u00e1tico en el microbioma marino<\/h2>\n\n\n\n

El cambio clim\u00e1tico est\u00e1 alterando r\u00e1pidamente la temperatura superficial de los oc\u00e9anos (TSO, desde ahora). Aunado a ello, aunque m\u00e1s lento, es la acidificaci\u00f3n del oc\u00e9ano, pues parte del CO2<\/sub> emitido anualmente se disuelve en el mar. En el caso de la acidificaci\u00f3n, a\u00fan no se cuenta con suficiente evidencia sobre el impacto que podr\u00eda tener en el microbioma marino. Aunque un aspecto interesante, que podr\u00eda resolver est\u00e1 interrogante, es la capacidad que varios microorganismos tienen para secuestrar CO2<\/sub> disuelto y almacenarlo en formas recalcitrantes. Para ello utilizan lipopolisac\u00e1ridos (componente com\u00fan de la pared bacteriana), amino\u00e1cidos y CO2<\/sub> (Jiao et al. 2010). Estos productos se acumulan en los lechos marinos, mismos que podr\u00edan representar la herencia de estos microbios ante el vertiginoso cambio que est\u00e1n experimentando los mares.<\/p>\n\n\n\n

Conforme aumenta la TSO, la separaci\u00f3n entre las secciones de la columna de agua aumenta (Lyman et al. 2010). Muchos organismos dependen de las capas m\u00e1s profundas caracterizadas por ser fr\u00edas y con muchos nutrientes. Una respuesta actual de los microorganismos marinos dependientes de aguas fr\u00edas es el cambio de distribuci\u00f3n hacia las zonas m\u00e1s polares, donde a\u00fan el agua es fr\u00eda. Dado que estos organismos son base de la cadena tr\u00f3fica, su cambio de distribuci\u00f3n genera efectos ecosist\u00e9micos bottom-up<\/em>, es decir, la base de la cadena inicia un cambio que afecta a los diferentes eslabones de consumidores y depredadores. <\/p>\n\n\n\n

Por ejemplo, aunque no es un integrante del microbioma, la base de la cadena tr\u00f3fica del Oc\u00e9ano Sur: el krill ant\u00e1rtico. En los \u00faltimos a\u00f1os, su zona de distribuci\u00f3n se ha reducido dr\u00e1sticamente a causa del aumento de TSO (Atkinson et al. 2019). Como consecuencia, los peces que se alimentan de ellos cambian su distribuci\u00f3n con la respectiva movilizaci\u00f3n de los depredadores de estos peces. Del mismo modo, los microorganismos afines a las aguas tropicales aumentan su \u00e1rea de distribuci\u00f3n. Prueba de ello, la encontramos en el aumento at\u00edpico en la abundancia de bacterias Vibrio<\/em> (algunas de ellas pat\u00f3genos populares, como Vibrio cholerae<\/em>) en los cuarenta a\u00f1os comprendidos entre 1960-200 en el mar del Norte (Vezzulli et al. 2012).<\/p>\n\n\n\n

El cambio clim\u00e1tico est\u00e1 cambiando las condiciones en que los organismos marinos deben vivir. Los microorganismos pueden tener una oportunidad de sobrevivir puesto que sus poblaciones son enormes, as\u00ed como tienen un tiempo reproductivo breve (\u00a1el microbioma marino se recambia por completo en seis d\u00edas [Giovannoni y Vergin, 2012]!) y su elevada diversidad gen\u00e9tica les permite evolucionar en poco tiempo. En las pocas generaciones en que ocurra la evoluci\u00f3n, podr\u00edan aparecer mutaciones ben\u00e9ficas adaptativas que se diseminar\u00edan r\u00e1pidamente entre las poblaciones microbianas. Si bien los microorganismos podr\u00edan adaptarse a las condiciones cambiantes, no tenemos idea de las consecuencias que las nuevas condiciones ambientales tendr\u00edan para nosotros. Seguramente no ser\u00edan alentadoras y prueba de ello son las sequ\u00edas extremas seguidas de lluvias torrenciales. Por ello, detener la quema de combustibles f\u00f3siles es imperante para nuestra supervivencia y la de muchos otros organismos.<\/p>\n\n\n\n

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<\/div>\n\n\n\n

Referencias<\/h2>\n\n\n\n
  1. Atkinson, Angus, Simeon L. Hill, Evgeny A. Pakhomov, Volker Siegel, Christian S. Reiss, Valerie J. Loeb, Deborah K. Steinberg, Katrin Schmidt, Geraint A. Tarling, Laura Gerrish y S\u00e9vrine F. Sailley. 2019. Krill (Euphausia Superba<\/em>) Distribution Contracts Southward during Rapid Regional Warming. Nature Climate Change<\/em> 9(2):142\u201347.<\/li>
  2. Gilbert, Jack A., Joshua A. Steele, J. Gregory Caporaso, Lars Steinbr\u00fcck, Jens Reeder, Ben Temperton, Susan Huse, Alice C. McHardy, Rob Knight, Ian Joint, Paul Somerfield, Jed A. Fuhrman y Dawn Field. 2012. Defining Seasonal Marine Microbial Community Dynamics. The ISME Journal<\/em> 6(2):298\u2013308.<\/li><\/ol>\n\n\n\n
    1. Fuhrman, Jed A., Ian Hewson, Michael S. Schwalbach, Joshua A. Steele, Mark V Brown y Shahid Naeem. 2006. Annually Reoccurring Bacterial Communities Are Predictable from Ocean Conditions. Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em> 103(35):13104\u201313109.<\/li>
    2. Giovannoni, Stephen J. y Vergin, Kevin L. 2012. Seasonality in ocean microbial communities. Science<\/em> 335(6069): 671\u2013676.<\/li>
    3. Lyman, John M., Simon A. Good, Viktor V Gouretski, Masayoshi Ishii, Gregory C. Johnson, Matthew D. Palmer, Doug M. Smith y Josh K. Willis. 2010. Robust Warming of the Global Upper Ocean. Nature<\/em> 465(7296):334\u201337.<\/li>
    4. Jiao, Nianzhi, Gerhard J. Herndl, Dennis A. Hansell, Ronald Benner, Gerhard Kattner, Steven W. Wilhelm, David L. Kirchman, Markus G. Weinbauer, Tingwei Luo, Feng Chen y Farooq Azam. 2010. Microbial Production of Recalcitrant Dissolved Organic Matter: Long-Term Carbon Storage in the Global Ocean. Nature Reviews Microbiology<\/em> 8(8):593\u201399.<\/li>
    5. Khatiwala, S., F. Primeau y T. Hall. 2009. Reconstruction of the History of Anthropogenic CO2<\/sup> Concentrations in the Ocean. Nature<\/em> 462(7271):346\u201349.<\/li>
    6. Vezzulli, Luigi, Ingrid Brettar, Elisabetta Pezzati, Philip C. Reid, Rita R. Colwell, Manfred G. H\u00f6fle y Carla Pruzzo. 2012. Long-Term Effects of Ocean Warming on the Prokaryotic Community: Evidence from the Vibrios<\/em>. The ISME Journal<\/em> 6(1):21\u201330.<\/li><\/ol>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Sobre el autor<\/h2>\n\n\n\n

      Manuel<\/strong> Ochoa-S\u00e1nchez<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

      Bi\u00f3logo por parte del Instituto Polit\u00e9cnico Nacional, con maestr\u00eda en el INECOL, A. C. En la maestr\u00eda abordo las bacterias intestinales de la Mosca de la Fruta. Actualmente realiza el doctorado en el instituto de ecolog\u00eda de la UNAM, para determinar el efecto de la alteraci\u00f3n clim\u00e1tica en las bacterias del plumaje de aves marinas. Su correo electr\u00f3nico es:  inmanuah.ra@gmail.com<\/a><\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n
      \n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Las opiniones expresadas de las y los colaboradores de este Blog de divulgaci\u00f3n son responsabilidad de cada autor o autora y no reflejan la posici\u00f3n oficial de la Red Universitaria de Cambio Clim\u00e1tico ni del Programa de Investigaci\u00f3n en Cambio Clim\u00e1tico de la UNAM o de alguno de sus integrantes.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

         <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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