Un equipo de investigación con la autora principal Helena Osterholz del Instituto Leibniz para la Investigación del Mar Báltico (IOW) informa en el último número de la revista Nature Communications sobre posibles vías por las cuales las comunidades microbianas en la "biosfera profunda" pobre en nutrientes pueden asegurar la supervivencia. Entre otros, se investigó la materia orgánica disuelta (DOM) en diferentes aguas subterráneas profundas. Sus resultados muestran que en las capas superiores del lecho rocoso se convierte la mayor parte de la materia lábil. Por debajo de eso, dominan los procesos de mezcla. El DOM refractario restante conduce a la selección de un microbioma central que puede alimentarse de este alimento difícil de digerir.

Muy por debajo de la biosfera superficial que nos rodea, donde el ciclo de la vida es impulsado principalmente por la fotosíntesis, existe una "biosfera profunda", que se extiende varios kilómetros hacia la litosfera. Contiene aproximadamente una cuarta parte de la biomasa microbiana global total y, por lo tanto, contribuye de manera importante al presupuesto de carbono de la Tierra. A través de aguas subterráneas profundas, esta biosfera entra en contacto con un amplio espectro de materia orgánica disuelta (DOM). Este DOM teóricamente representa una importante fuente de alimento para los microorganismos. Sin embargo, poco se sabe sobre el papel que juegan la composición y la biodisponibilidad asociada de estas sustancias en la nutrición de la biosfera continental profunda, que generalmente se caracteriza por el agotamiento de nutrientes y energía, es decir, condiciones bastante hostiles.

Esto se debe sobre todo al hecho de que el acceso a este mundo es extremadamente difícil. Sin embargo, el laboratorio de rocas duras de Äspö en la costa sueca del Báltico ofrece excelentes condiciones de investigación. Un sistema de túneles de 3,6 km de largo, que se extiende en parte bajo el Mar Báltico, proporciona acceso a las aguas subterráneas en el subsuelo profundo del Escudo Escandinavo.

Un equipo sueco-alemán con investigadores de la Universidad Linnaeus, Kalmar, la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, Uppsala, el Laboratorio de rocas duras de Äspö, Oskarshamn, Terralogica AB, la Universidad Carl von Ossietzky, Oldenburg, y el IOW obtuvieron muestras de agua de diferentes profundidades de este túnel.

Dependiendo de la posición dentro del sistema de túneles, tomaron muestras de aguas subterráneas que estaban influenciadas por la precipitación o el agua salobre del actual mar Báltico, o que estaban en contacto con agua salada de un mar anterior. Su hipótesis:las comunidades microbianas en las fracturas profundas del continente se alimentan de la superficie de la Tierra, por el DOM. Para probar esto, el equipo comparó la concentración y la composición molecular de DOM junto con los niveles de isótopos estables y radiogénicos de carbono y agua, la química del agua y la estructura de la comunidad microbiana en muestras de agua de fisura de diferentes profundidades, edades y orígenes.

"Al aplicar diversos métodos de investigación, pudimos demostrar que el DOM contiene una fuerte firma terrígena en todas las muestras, desde aguas recientes influenciadas por el Mar Báltico hasta aguas de fracturas salinas antiguas del Escudo Fennoscandian, que se han almacenado en el lecho rocoso durante más de 100.000 años. años", explica Helena Osterholz, química marina de Warnemünde. "Pero también es sorprendente que siempre se pueda encontrar un microbioma central, a pesar de que la química de las aguas subterráneas era completamente diferente".

Los autores atribuyen el hallazgo al hecho de que en el camino desde la superficie hasta el agua subterránea, los compuestos de carbono fácilmente descomponibles en el DOM se degradan, dejando la materia orgánica refractaria. Este suministro dominante de materia orgánica relativamente difícil de digerir, a su vez, desencadenó la formación selectiva de un microbioma central.

Helena Osterholz dice:"Con respecto a la importancia del DOM en el suministro de nutrientes de los sistemas acuáticos, solo estamos rascando la superficie. En las profundidades de la biosfera debajo de Suecia, pudimos demostrar que un enfoque de métodos múltiples produce nuevos conocimientos". Esto se logra mejor en colaboraciones emocionantes como esta, donde microbiólogos, geólogos y químicos se unieron para combinar su experiencia". + Explora más

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