Microbioma marino: invisible e inmenso universo que sustenta la salud del océano y vida en el planeta

Bacterias, virus, protistas, arqueas y hongos, con millones de especies y genes, habitan en los mares y permiten su funcionamiento determinante del bienestar global. Producir oxígeno, descomponer materia orgánica, reciclar nutrientes y regular clima son roles principales de estos microorganismos, siendo clave para la productividad marina y hasta paliar la crisis climática.

No somos capaces de verles, están en el vasto océano y son de tamaño tan diminuto que es invisible al ojo humano, pero su trascendencia es enorme y su rol vital.

Los microorganismos que habitan los mares en una inmensa comunidad y diversidad y que componen al microbioma, son esenciales para la vida y salud del planeta, también la nuestra se determina de múltiples maneras sin importar qué tan cerca o lejos del mar estemos.

Existencia y papel vital que se debe comprender, proteger y conservar, y así la salud global, misión que impulsa los esfuerzos de científicos en todo el mundo y la ciencia local no es ajena. La doctora Camila Fernández, directora del Centro de Investigación Oceanográfica (Copas) Coastal, es una experta destacada en esta materia con participación en proyectos nacionales e internacionales de trascendencia para contribuir a generar evidencias de impacto científico, tecnológico y social.

Pilar de la salud oceánica

Bacterias, virus, arqueas, protistas y hongos componen al microbioma oceánico, que “es un factor fundamental en la salud del océano, que asegura su funcionamiento y toda su productividad”, sostiene la oceanógrafa, quien es copresidenta del Comité Científico Asesor de Cambio Climático que entró en vigencia el 31 de julio de 2024 tras crearse por ley.

Y ello determina fuertemente nuestro bienestar, las economías y el desarrollo, el presente y futuro. Desde el aire que respiramos hasta recursos naturales y alimentos que aprovechamos, incluso mitigar impactos de las crisis y cambio global y hasta potenciales aplicaciones biotecnológicas para distintos ámbitos, dependen de la función del océano con su microbioma, también del plancton que incluye organismos vegetales y animales que son desde microscópicos hasta de varios centímetros.

Producción de oxígeno a través de fotosíntesis (50% del oxígeno se produce en el océano), descomposición de materia orgánica, reciclaje de nutrientes diversos para disponer a nivel trófico, e influencia en el clima son funciones principales del microbioma oceánico, también del plancton.

Pero, no las únicas. La doctora Fernández destaca que “el microbioma es un agente purificador”, por ejemplo “fracciona microplásticos para que sean cada vez más pequeños y causen los menos problemas posibles, y son capaces de degradar compuestos químicos que metemos al agua como hormonas, antibióticos y pesticidas”.

Además, en los microorganismos marinos existe una fuente de potenciales nuevos compuestos bioactivos que pueden tener aplicaciones útiles para diversidad de ámbitos e industrias.

Universo por explorar

Las evidencias estiman que la microbiota corresponde a cerca de dos tercios de toda la biomasa del inmenso océano, que alberga la mayor riqueza biológica del planeta, millones de especies, genéticas y funciones. Y se cifra entre 10 y 100 mil millones los microorganismos presentes en cada litro de agua de mar.

“Su diversidad es inimaginable. Todavía no llegamos ni al 2% de los grupos funcionales y especies cultivables”, explica la investigadora Camila Fernández.

Así que queda un universo profundo de biodiversidad, funciones y potenciales para sumergirse, descubrir y aprovechar, y sobre todo valorar, proteger y preservar.

“La mayoría de los microorganismos tiene un rol positivo dentro de los servicios ecosistémicos”

Aunque queda por descubrir, es urgente considerar la importancia de microorganismos del océano de forma concreta en las discusiones y estrategias de conservación del océano, adaptación al cambio climático y desarrollo sostenible.

En ello es crucial, con base en la evidencia científica, promover la comprensión y valoración a estos pequeños organismos como virus y bacterias que suelen verse de forma negativa. Porque “cuando pensamos en microbios pensamos en patógenos”, sabe la oceanógrafa Camila Fernández.

Y no está bien simplemente asociar con enfermedad. Hay microbios nocivos para animales y personas, pero la mínima parte de su inmensa diversidad. Incluso si son patógenos cumplen roles relevantes en la naturaleza y dinámicas ecosistémicas, o pueden tener potencial biotecnológico.

“La gran mayoría de los microorganismos tiene un rol positivo en los servicios ecosistémicos. De hecho, los patógenos que existen en el océano mantienen el control poblacional de las especies; todas las especies enferman, mueren y así se mantienen en equilibrio. La misma existencia de esos patógenos hace que se procesen gases de efecto invernadero de forma muy intensa y participan en la formación de nubes”, detalla.

Ciencia para aportar

Para demostrar estos roles e impulsar decisiones y avances en Chile, con impacto global, lleva adelante distintos proyectos.

Actualmente lidera un pionero proyecto Fondecyt que está estudiando los microorganismos de la lluvia que cae al sistema terrestre y acuático, conectando al microbioma de la cuenca al océano.

Además, progresa en estudios a partir de la Misión Tara Microbiome/Ceodos Chile que entre 2021 y 2022 recorrió Chile, Antártica y África a bordo del velero de la fundación francesa Tara Océan. Microbiome se diseñó para estudiar al microbioma marino, su diversidad y funcionamiento y la capacidad del océano para absorber CO2 y así contribuir a combatir el calentamiento global y cambio climático. En ese contexto, con foco nacional surgió, Ceodos Chile pensada para replicarse cada 5 años con apoyo de instituciones públicas y participación de varias entidades científicas.

“En Ceodos estamos analizando la secuencia y viendo los metabolismos que existen a lo largo de la costa de Chile, y cómo podemos ponerlos en relación con las condiciones oceanográficas. Eso nos permite predecir cuáles son las zonas más climáticamente relevantes de nuestro país”, cierra.