Nueva campaña española en la Antártida

En 2021, gracias a estudios realizados en la Antártida, el equipo de Biogeografía, Transporte y Adaptación de Microorganismos Polares (MICROAIRPOLAR), formado por investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), demostró que los microorganismos de gran tamaño pueden desplazarse grandes distancias por el aire.

Ahora, a este equipo se le unen investigadores del CSIC y la Hanyang University de Corea del Sur, para emprender una nueva campaña antártica con el objetivo de entender cómo es la dispersión atmosférica de dichos microorganismos, y explicar así su biogeografía en un entorno de cambio climático.

“En la campaña antártica 2022-23 llevaremos a cabo estudios sobre la aerosolización, la deposición húmeda y la huella biológica que emiten determinados ecosistemas antárticos como pingüineras, elefanteras y zonas de tapetes microbianos dominados por cianobacterias”, detallan los investigadores.

Estos estudios, con base en la Península Byers (Isla Livingston), serán posibles gracias a la perspectiva multidisciplinar que define al grupo. Esta perspectiva incluye desde estadística, matemáticas y biología (con estudios metagenómicos, de microscopía y viabilidad), hasta informática (para modelización y nuevos algoritmos de machine learning), meteorología (con climatologías microfísicas en eventos de precipitación), e ingeniería (desarrollo de innovadores colectores de microorganismos que permiten realizar muestreos inaccesibles hasta la fecha).

Aerobiología microbiana

La atmósfera es un hábitat que, dada su extensión y el flujo constante que mantiene con la superficie terrestre, alberga una gran cantidad y diversidad de microorganismos. A su vez, es el vehículo de dispersión de buena parte de los microorganismos, jugando un papel fundamental en su transporte a través del planeta. 

Por ese motivo, los microorganismos presentes en la atmósfera (conocidos como aeronavegantes) son de gran importancia en múltiples campos de estudio, como la epidemiología (en relación a la salud pública y la fitopatología), las ciencias que estudian el medio ambiente (ecología microbiana, estudio de especies invasoras, etc.) o las ciencias meteorológicas y climatológicas.

A pesar de este papel tan crucial, hasta la fecha existen muy pocos estudios de aerobiología microbiana debido a las dificultades experimentales que presenta el medio gaseoso.

Aerosolización y deposición de aeronavegantes

En esta nueva campaña, los investigadores se proponen estudiar la capacidad de aerosolización de los microorganismos. Esto lo harán a partir de la relación entre las comunidades microbianas de diferentes ecosistemas de la Península Byers y los aeronavegantes que se muestrearán a diferentes alturas de la atmósfera.

Mediante un globo cautivo y una torre de captación de 9 metros, especialmente diseñada para la investigación, estudiarán por primera vez la distribución de los microorganismos en el perfil vertical, cubriendo hasta 500 m de altura.

Además, realizarán muestreos con más detalle de microorganismos del suelo y del aire de pingüineras, elefanteras y zonas de tapetes microbianos con el fin de determinar si existe una comunidad microbiana que define a cada uno de ellos (huella biológica).

Posteriormente, para estudiar como perdura en el espacio esta hipotética huella biológica, llevarán a cabo un muestreo de aeronavegantes en transectos radiales con ayuda de embarcaciones ligeras y del buque BIO Hespérides.

Finalmente, en los días en los que se produzcan precipitaciones de lluvia o nieve, los científicos llevarán a cabo los muestreos relacionados con el estudio de deposición. “Los objetivos son estimar el coeficiente de lavado e identificar qué comunidades de aeronavegantes son más fácilmente arrastradas por la lluvia o la nieve”, detallan.

“De manera paralela —agregan—, estudiaremos las propiedades físicas de las gotas de lluvia con un videodisdrómetro, capturaremos los microorganismos del aire con el colector Microaircollector inventado por el equipo, y recogeremos los microorganismos arrastrados por la precipitación en colectores estériles de gran tamaño diseñados y construidos en la Universidad Autónoma de Madrid”.

“De esta manera pretendemos obtener un balance entre aerosolización y deposición de los microorganismos aeronavegantes”, concluyen.

Fotografía de portada: Trabajo de campo del equipo MICROAIRPOLAR en la península Byers (Isla Livingston) / Ana Justel.