Sobreviviendo contra viento y marea: Un viaje científico hacia la supervivencia de nuestros océanos

Por Nataly Guevara, Alumni, carrera de Biotecnología.

El océano absorbe gran parte del dióxido de carbono (CO2) que emiten los humanos, volviéndolo más ácido. Esto está causando la muerte masiva de corales en el mundo, junto con el resto de especies que dependen de ellos. Dados los patrones observados hasta el momento, los científicos hacen predicciones sombrías para el futuro. ¿Podrían las bacterias ser clave para salvar los corales y con ellos, la vida del mar? Estamos explorando el microbioma de corales en volcanes submarinos de Galápagos y las aguas frías de Antártida para averiguarlo.

Nataly Guevara durante recolección de datos en Roca Redonda, Galápagos. Créditos: Maximilian Hirschfeld.

Los corales "duros" dependen de un equilibrio químico sensible para extraer sustancias químicas del agua de mar para construir su "esqueleto". El entendimiento clásico, derivado en gran parte de entornos de laboratorio, es que cuando el agua de mar se vuelve más ácida, el proceso de calcificación requerido se vuelve más difícil o incluso imposible de ejecutar.

Algunas predicciones sugieren que todos los arrecifes de coral entrarán en un rápido declive o extinción antes de finales de este siglo debido a la acidificación de los océanos. Pero contra todo pronóstico, comunidades de invertebrados, incluido un puñado de especies de coral, no solo están sobrevivendo sino que están prosperando en condiciones extremas de acidificación en dos lugares del mundo conocidos por sus entornos únicos: Antártida y las Islas Galápagos. 

En aguas frías, los corales son particularmente vulnerables a la acidificación de los océanos porque la temperatura más baja del agua contiene naturalmente menos carbonato de calcio, lo cual les hace más difícil sobrevivir. Sin embargo, debajo de las capas de hielo de la Antártida, comunidades de coral están floreciendo. 

Saludable colonia de corales duros. Crédito: Nataly Guevara.

Además, durante una exploración de buceo de investigación en 2014, descubrí que Roca Redonda, un volcán submarino en las Islas Galápagos, alberga comunidades prósperas de corales duros que crecen en medio de burbujeantes filtraciones de CO2 en condiciones ácidas. ¿Cómo puede suceder esto? Sospechamos que el microbioma de estos corales podría ser la clave.

El microbioma de los corales no solo es fundamental para la salud del huésped, sino que también para su capacidad de evolucionar en respuesta a las condiciones cambiantes podría ayudar al anfitrión a sobrevivir frente a situaciones desafiantes y en condiciones dinámicas. 

Por ejemplo, estudios previos han demostrado que los corales se han adaptado a temperaturas más altas que de otro modo los matarían, pero se salvan por sus asociaciones con ciertos taxones de bacterias que los protegen. ¿Podrían interacciones microbianas similares salvar a los corales de la acidificación del océano?

Pico del volcán submarino Roca Redonda. 

Objetivos
Nuestro objetivo es dilucidar los procesos biológicos involucrados en las interacciones microbio-coral, y cómo los microbios pueden contribuir a la adaptación de los corales en los extremos ácidos (Galápagos) y condiciones ácidas-frías (Antártida). Adicionalmente, probaremos estos sistemas bajo condiciones de laboratorio controladas, concentrándose en el enorme potencial de los microbiomas como herramienta para gestionar la conservación de especies amenazadas.

Además, buscamos utilizar el storytelling y herramientas de comunicación científica para involucrar a una amplia audiencia a unirse al viaje científico para descubrir la extraordinaria belleza de nuestros océanos y la lucha por la supervivencia de los corales que viven bajo condiciones extremas.

Métodos
Hemos seleccionado tres sitios de estudio en las Islas Galápagos (Roca Redonda, Darwin's Arch y Wolf
Island) y dos sitios en Fildes Bay, King George Island, Antártida. Navegaremos hacia el archipiélago de las Galápagos y el continente Antártico en un velero rompehielos de acero de 67. 3 pies.

Velero de acero rompehielos "Aurora".

Para los datos y recolección de muestras, usaremos buceo SCUBA, transectos subacuáticos estandarizados, complementados con fotografías submarinas y estudios en video. Este proyecto busca aprovechar las condiciones oceanográficas extremas y la extraordinaria belleza de las Islas Galápagos y la Antártida para unir el descubrimiento científico con el storytelling para ampliar nuestra comprensión sobre la vida al límite y, en última instancia, proteger nuestros océanos.

Sobre Nataly Guevara

Graduada de la carrera de Biotecnología de lColegio de Ciencias Biológicas y Ambientales en 2011, y becaria de investigación en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) Nataly Guevara recibió un fondo de investigación para jóvenes exploradores de la National Geographic.

"No puedo esperar a compartir los resultados de este increíble estudio sobre cómo los microbios podrían estar ayudando a los corales a sobrevivir a las condiciones difíciles en Galápagos y Antártica. Estoy muy agradecida y feliz de convertirme en un #natgeoexplorer y formar parte de esta increíble comunidad de científicos, educadores, aventureros e innovadores. Deseando aprender e inspirarme de exploradores de todo el mundo #NatGeoFest. Gracias infinitas a USFQ Alumni, al de Colegio de Ciencias Biológicas y Ambientales y al Galapagos Science Center", fueron las palabras de Nataly al compartir esta importante noticia con la comunidad de la USFQ.

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