La nieve marina está formada por desechos de diversos organismos en la columna de agua. La imagen muestra la nieve marina del Mar de los Sargazos. Crédito:L. Riemann
El nitrógeno es esencial para toda la vida en la Tierra. Sin embargo, en los océanos globales, este elemento es escaso, por tanto, la disponibilidad de nitrógeno es fundamental para el crecimiento de la vida marina. Algunas bacterias que se encuentran en las aguas marinas pueden convertir el gas nitrógeno (N 2 ) al amoniaco (conocido como N 2 fijación), y de ese modo suministrar nitrógeno a la red trófica marina.
¿Como demonios?
Ha desconcertado a los científicos durante años si las bacterias, que viven de materia orgánica disuelta en aguas marinas, puede realizar N 2 fijación. Se asumió que los altos niveles de oxígeno combinados con la baja cantidad de materia orgánica disuelta en la columna de agua marina evitarían el N anaeróbico y que consume energía. 2 fijación.
Ya en la década de 1980 se sugirió que los agregados, las llamadas "partículas de nieve marina", posiblemente podrían ser sitios adecuados para N 2 fijación, pero esto nunca fue probado. Hasta ahora.
En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Copenhague demuestran, mediante el uso de modelos matemáticos, que la fijación microbiana de nitrógeno puede tener lugar en estos agregados de organismos vivos y muertos en el plancton marino. El estudio se acaba de publicar en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Nieve marina
"Nuestro trabajo tomó casi dos años, pero definitivamente valió la pena el esfuerzo, ya que los resultados son un gran avance. En estrecha colaboración con nuestros colaboradores de investigación en el Center for Ocean Life en DTU Aqua y en los EE. UU., Logramos crear un modelo que imitaba las condiciones de las partículas de nieve marina. Con este modelo, mostramos que una partícula marina puede ser densamente colonizada por bacterias. Este crecimiento de bacterias provoca una respiración extensa que conduce a bajas concentraciones de oxígeno en la partícula, que finalmente permite el proceso anaeróbico de N 2 fijación", explica el primer autor y postdoctorado en el Departamento de Biología, Universidad de Copenhague, Subhendu Chakraborty.
Con su modelo, los investigadores también pudieron mostrar la distribución de profundidad de N 2 Fijación en la columna de agua marina. Ellos encontraron, que entre otras cosas, luego 2 la fijación depende del tamaño, densidad y velocidad de hundimiento de las partículas de nieve marina. Es más, demostraron que sus tasas modeladas eran comparables a las tasas reales medidas en aguas marinas.
Tomamuestras de agua marina
"Esta comparación nos dio confianza en el modelo", dice el autor correspondiente Lasse Riemann, Catedrático del Departamento de Biología. Continúa:"Estamos muy orgullosos de nuestro estudio, porque proporciona la primera explicación de cómo el N asociado a la nieve marina 2 puede tener lugar la fijación. Es más, los resultados indican que este proceso es importante para el ciclo global del nitrógeno marino y, por lo tanto, para el crecimiento y la productividad del plancton ".
Los investigadores esperan que su estudio inspire el trabajo futuro sobre la vida microbiana en partículas marinas, debido a su papel aparentemente fundamental en el ciclo de muchos nutrientes en el océano.
