El giro del Pacífico Sur es un desierto oceánico. Sin embargo, Debido a su gran tamaño, los habitantes microbianos del giro del Pacífico Sur contribuyen significativamente a los ciclos biogeoquímicos globales. En una inigualable investigación, científicos del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen, Alemania, Ahora hemos realizado un inventario completo de la comunidad microbiana del giro del Pacífico Sur. Este conocimiento se logró mediante el desarrollo de una herramienta novedosa que permite el análisis a bordo de los habitantes más pequeños del océano.

La mitad del Pacífico Sur está lo más lejos posible de la tierra. La irradiancia solar es peligrosamente alta, alcanzando un índice UV etiquetado como "extremo". No hay partículas de polvo ni afluencias de la tierra y, como resultado, estas aguas tienen concentraciones de nutrientes extremadamente bajas. y por lo tanto se denominan "ultraoligotróficos". El fitoplancton (algas diminutas) que contiene clorofila se encuentra solo a profundidades superiores a cien metros, haciendo que las aguas superficiales del Pacífico Sur sean las más claras del mundo. Debido a su lejanía y enorme tamaño, el giro del Pacífico Sur cubre 37 millones de kilómetros ² (para comparacion, los EE. UU. cubren menos de 10 millones de km ² ) —También es una de las regiones menos estudiadas de nuestro planeta.

A pesar de su lejanía, Tanto las mediciones satelitales como las in situ indican que los microorganismos que viven en las aguas del giro del Pacífico Sur (SPG) contribuyen significativamente a los ciclos biogeoquímicos globales. Por lo tanto, los científicos de Bremen estaban interesados ​​en descubrir qué microbios viven y están activos en este desierto oceánico. Durante un crucero de investigación de seis semanas en el buque de investigación alemán FS Sonne, organizado y dirigido por el Instituto Max Planck de Microbiología Marina, Greta Reintjes, Bernhard Fuchs y Tim Ferdelman recolectaron cientos de muestras a lo largo de una pista de 7000 kilómetros a través del giro del Pacífico Sur desde Chile hasta Nueva Zelanda. Los científicos tomaron muestras de la comunidad microbiana en 15 estaciones en profundidades de agua de 20 a más de 5000 metros, es decir, desde la superficie hasta el fondo marino.

Números de celda bajos y distribuciones inesperadas

"Para nuestra sorpresa, encontramos alrededor de un tercio menos de células en las aguas superficiales del Pacífico Sur en comparación con los giros oceánicos en el Atlántico ", Bernhard Fuchs informa. "Probablemente fue el número de células más bajo jamás medido en aguas superficiales oceánicas". Las especies de microbios eran en su mayoría familiares:"Encontramos grupos microbianos similares en el SPG como en otras regiones oceánicas pobres en nutrientes, como Prochlorococcus, SAR11, SAR86 y SAR116 ", Continúa Fuchs. Pero también hubo un invitado sorpresa entre los grupos dominantes en las bien iluminadas aguas superficiales:AEGEAN-169, un organismo que anteriormente solo se informó en aguas más profundas.

Reintjes y sus colegas descubrieron un patrón de distribución vertical pronunciado de microorganismos en el SPG. "La composición de la comunidad cambió mucho con la profundidad, que estaba directamente relacionado con la disponibilidad de luz ", Informes Reintjes. Asombrosamente, el organismo fotosintético dominante, Proclorococo, estuvo presente en cantidades bastante bajas en las aguas más altas y más frecuente entre 100 y 150 metros de profundidad. Sin embargo, el nuevo jugador en el juego, EEGEAN-169, fue particularmente numerosa en las aguas superficiales del giro central. "Esto indica una interesante adaptación potencial a aguas ultraoligotróficas y alta irradiancia solar, Reintjes señala. "Definitivamente es algo que investigaremos más a fondo". AEGEAN-169 hasta ahora solo se ha reportado en profundidades de agua alrededor de 500 metros. "Es probable que haya múltiples especies ecológicas dentro de este grupo y lo llevaremos a cabo más estudios metagenómicos para examinar su importancia en las aguas más oligotróficas del SPG ".

Hito metodológico

La investigación actual solo fue posible gracias a un método recientemente desarrollado que permitió a los científicos analizar las muestras inmediatamente después de la recolección. "Desarrollamos una novedosa canalización de análisis a bordo, "Explica Reintjes, "que entrega información sobre la identidad bacteriana sólo 35 horas después del muestreo". Generalmente, estos análisis llevan muchos meses, recoger las muestras, llevarlos a casa al laboratorio y analizarlos allí. Esta tubería combina la secuenciación de próxima generación con la hibridación in situ por fluorescencia y la enumeración celular automatizada. "El resultado de los desarrollos de nuestro método es un sistema de fácil aplicación para una eficiencia, económico, campo de base, análisis integral de la comunidad microbiana ", Señala Reintjes. "Permite a los ecologistas microbianos realizar muestreos más específicos, con lo que se amplía nuestra comprensión de la diversidad y las capacidades metabólicas de los microorganismos clave ".