Ciertos tipos de bacterias y virus se expulsan fácilmente a la atmósfera cuando las olas rompen, mientras que es menos probable que otros taxones sean transportados por el rocío del mar al aire. los investigadores informaron el 22 de mayo.

Un equipo interdisciplinario de científicos de la Institución de Oceanografía Scripps, la Universidad de California San Diego, y el Instituto J. Craig Venter (JCVI) llegaron a esta conclusión después de replicar una floración de fitoplancton en una instalación única de olas del océano y la atmósfera desarrollada por científicos del Centro de Impactos de Aerosoles en la Química del Medio Ambiente (CAICE), financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, en el Campus de Scripps. Descubrieron que las bacterias y los virus recubiertos por sustancias cerosas o lípidos aparecen en mayor cantidad y están enriquecidos en aerosoles marinos. Según los investigadores, Los resultados sugieren que las propiedades repelentes al agua de las superficies de estos microbios son las que los hacen más propensos a ser arrojados fuera del océano cuando las olas rompen en la superficie del mar.

El equipo del estudio financiado por la National Science Foundation incluyó a químicos, oceanógrafos, microbiólogos, genetistas, y especialistas en medicina pediátrica que intentan comprender hasta dónde pueden viajar las bacterias y virus potencialmente infecciosos y si los que presentan los mayores riesgos para la salud pública se encuentran entre los que tienen más probabilidades de escapar del océano. En estudios anteriores, miembros individuales del equipo han caracterizado los aerosoles de aspersión marina, que se forman cuando las olas rompen y las burbujas estallan en la superficie del océano.

"Algunas de las bacterias que detectamos se han encontrado en la piel y en el intestino, por lo que podrían estar afectando su salud; en este momento, nadie conoce realmente los efectos en la salud de respirar microbios oceánicos, "dijo Kim Prather, quien tiene una cita conjunta en la Institución de Oceanografía Scripps de UC San Diego y el Departamento de Química y Bioquímica. "Estamos tratando de comprender las fuentes de microbios ambientales utilizando las instalaciones únicas de la atmósfera oceánica que hemos desarrollado aquí en Scripps. Al romper olas en agua de mar dulce en un canal de olas aislado, UC San Diego es el único lugar del mundo que puede medir directamente los microbios transferidos desde el océano a la atmósfera ".

El grupo de investigación de Prather ha demostrado anteriormente cómo los microbios tienen un alcance casi mundial, capaz de viajar decenas de miles de kilómetros con el viento, a veces, vuelven a entrar en el océano y vuelven a emerger de él a lo largo del viaje. Como ellos, sus atributos químicos, su capacidad de infectar, y sus efectos sobre la formación de nubes y las precipitaciones pueden evolucionar.

"En CAICE, nos dimos cuenta de que muchos de los componentes químicos que se encuentran en los aerosoles se derivan de microorganismos vivos en el océano, por lo que uno de nuestros primeros objetivos fue averiguar cuáles están presentes en el agua y luego comprender cuáles de ellos son capaces de subirse a las partículas de aerosol, "dijo Michael Burkart, investigador del Departamento de Química y Bioquímica de UC San Diego.

El estudio aprovechó las técnicas desarrolladas en el Proyecto Earth Microbiome, que fue fundada por el coautor Rob Knight y otros en 2010 para muestrear tantas comunidades microbianas como sea posible para comprender la ecología de los microbios y sus interacciones con los humanos.

"En el Proyecto del Microbioma de la Tierra, un desafío clave es modelar microbios en todo el planeta, "dijo Knight, profesor de pediatría y ciencias de la computación e ingeniería de UC San Diego en el Centro de Innovación del Microbioma de UC San Diego. "Los resultados de la pulverización oceánica proporcionan un mecanismo de dispersión completamente nuevo e inesperado que tendremos que tener en cuenta para comprender plenamente la biosfera microbiana de la Tierra".

Los investigadores llevaron a cabo el experimento estableciendo floraciones de fitoplancton durante un período de 34 días. Hicieron esto dentro de una instalación de atmósfera oceánica ubicada en el Laboratorio de Hidráulica en Scripps Oceanography. Después de varios días, el océano replicado, que los científicos llaman mesocosmos, comenzó a emitir al aire taxones bacterianos como Actinobacteria y Corynebacteria. Los virus contenidos en los aerosoles que se transmitieron por el aire fueron pocos en relación con las bacterias, pero las cepas que se detectaron en el aire, como Herpesvirales, tenían un tipo similar de superficie repelente al agua que les permite ser transferidas del océano a la atmósfera.

El equipo de UC San Diego comenzará a estudiar los posibles efectos en la salud humana de los microbios oceánicos que se encuentran con mayor frecuencia en los aerosoles de rocío marino. Se sabe poco acerca de los efectos sobre la salud, buenos o malos, de respirar aire del océano enriquecido en microbios y otro material biológico. Los investigadores informaron la presencia de cepas que no se encuentran a menudo en el agua de mar, como Legionella y una cepa aviar de E. coli. lo que dijeron podría ser evidencia de contaminación en ciertas aguas costeras. El conocimiento de qué patógenos que ocurren en la escorrentía contaminante se aerosolizan podría ayudar a mejorar la comprensión de las vías de exposición humana para quienes viven cerca de la costa.

"Nadie esperaba que pudiera ser una estrategia evolucionada para que bacterias y virus particulares se introdujeran en el rocío del océano," ", Dijo Knight." Nuestro próximo desafío es averiguar por qué lo están haciendo, y cuando sea bueno o malo para nuestra salud, o incluso para el clima del planeta ".

El estudio, "Aerosolización de bacterias y virus en un taxón específico en un mesocosmo experimental de atmósfera oceánica, "que apareció el 22 de mayo en la revista Comunicaciones de la naturaleza , fue apoyado por CAICE, que está dirigido por Prather y designado en 2013 como un Centro NSF para la Innovación Química.