Nuevas evidencias identifican a los verdaderos responsables de la fijación de carbono en el océano profundo

Durante décadas, los científicos han tratado de descifrar cómo se fija el carbono en las capas oscuras del océano, un proceso clave para entender cómo el planeta almacena dióxido de carbono a largo plazo. Aunque el océano es el mayor sumidero natural de carbono de la Tierra, su funcionamiento interno sigue lleno de zonas en sombra. Una de ellas era la identidad de los microbios que fijan carbono en las profundidades, un misterio que ahora empieza a aclararse gracias a un nuevo estudio liderado por investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB).

El trabajo, publicado en Nature Geoscience, cuestiona la idea dominante sobre quiénes desempeñan realmente ese papel en la zona donde no llega la luz solar. Hasta ahora, se asumía que las arqueas oxidantes de amoníaco eran las principales responsables de fijar carbono inorgánico disuelto en el océano oscuro, utilizando compuestos nitrogenados como fuente de energía. Sin embargo, cuando el equipo analizó el presupuesto energético necesario para sostener esas tasas de fijación, algo no encajaba. La energía disponible no era suficiente para justificar las mediciones realizadas en la columna de agua.

Alyson Santoro, oceanógrafa microbiana de la UCSB y una de las autoras del estudio, explica que la discrepancia llevaba años desconcertando a la comunidad científica. Las tasas observadas en expediciones oceánicas no coincidían con lo que sabían sobre el metabolismo de estos microbios. La pregunta era inevitable: si esas arqueas no podían hacerlo a la escala esperada, ¿quién estaba fijando el carbono?

Para responderla, el equipo necesitaba un enfoque diferente. La autora principal, Barbara Bayer, diseñó un experimento que permitía inhibir específicamente la actividad de los oxidantes de amoníaco en el agua profunda. Mediante una sustancia química llamada fenilacetileno, lograron bloquear su función sin afectar de forma significativa a otros procesos microbianos. Si las arqueas eran las principales responsables de la fijación, las tasas debían caer con claridad.

Pero eso no ocurrió. A pesar de inhibir a estos microbios, la fijación de carbono en las zonas estudiadas apenas disminuyó. El resultado descartaba que las arqueas oxidantes fueran las únicas protagonistas y apuntaba directamente a otros grupos microbianos de las profundidades. La lista de candidatos creció de inmediato: bacterias, otras arqueas no estudiadas en detalle y microorganismos heterótrofos que tradicionalmente se consideraban consumidores de carbono orgánico, no fijadores activos.

El hallazgo es relevante porque reorganiza el mapa de la vida en el océano profundo. Santoro explica que los heterótrofos, que normalmente se alimentan de materia orgánica procedente de microbios en descomposición, también parecen captar carbono inorgánico directamente. Esto los convierte en actores inesperados del ciclo del carbono. Aunque su contribución era teóricamente posible, hasta ahora no existía una estimación cuantitativa que confirmara su papel.

Los resultados no solo resuelven un misterio energético, sino que ayudan a reconstruir de forma más precisa cómo funciona la red alimentaria del océano oscuro. La base de esa red depende de la forma en que los microbios transforman y reutilizan el carbono, y el nuevo estudio sugiere que más organismos participan en estas funciones esenciales de lo que se pensaba. Comprender esta dinámica es fundamental porque el carbono fijado en el océano profundo queda aislado del sistema climático durante siglos o milenios, contribuyendo a la estabilidad climática del planeta.

Los investigadores también señalan que el ciclo del carbono está profundamente entrelazado con el del nitrógeno y otros elementos como el hierro y el cobre. Estudiar cómo interactúan todos estos procesos es clave para entender cómo se sostiene la vida en las profundidades y qué mecanismos permiten que el océano actúe como regulador climático. Santoro y su equipo planean profundizar en estas relaciones en futuras investigaciones, con el fin de identificar cómo se moviliza ese carbono fijado y cómo pasa a formar parte del resto de la red trófica.

Una de las incógnitas que queda abierta es qué compuestos orgánicos generan estos microbios y cómo circulan a través de la red alimentaria. Determinar qué tipos de moléculas liberan y en qué cantidades podría ayudar a completar el rompecabezas de cómo se distribuye y transforma el carbono en el océano profundo.

El estudio contó con la participación de investigadores de la UCSB, la Universidad de Viena y la Institución Oceanográfica Woods Hole, entre otros colaboradores. Su trabajo ofrece una imagen más completa de un proceso que, aunque invisible, influye en cómo el planeta respira a escala global.

La fijación de carbono en las profundidades ya no es un enigma tan oscuro como antes. Y gracias a estas nuevas evidencias, la ciencia empieza a identificar a los verdaderos responsables de un proceso esencial para el clima de la Tierra.

Fuente: UC Santa Barbara