Nueva investigación indica que el aumento de las temperaturas oceánicas podría beneficiar a Nitrosopumilus maritimus, un microbio esencial para los ciclos de nutrientes marinos. Esta arquea se adapta utilizando el hierro de manera más eficiente en condiciones más cálidas y pobres en nutrientes, lo que podría sostener la productividad oceánica. Los hallazgos, publicados en los Proceedings of the National Academy of Sciences, sugieren que estos microbios podrían desempeñar un papel más importante en la química oceánica en medio del cambio climático.
Las temperaturas oceánicas crecientes, influenciadas por olas de calor marinas y el cambio climático más amplio, están penetrando en aguas profundas, potencialmente alterando los sistemas químicos y biológicos marinos. Sin embargo, un estudio dirigido por el profesor de microbiología de la University of Illinois Urbana-Champaign, Wei Qin, y el profesor de biología del cambio global de la University of Southern California, David Hutchins, revela que Nitrosopumilus maritimus, una arquea oxidante de amoníaco clave, puede adaptarse a estos cambios. Estos microbios constituyen alrededor del 30% del plancton microbiano marino y son vitales para el ciclo del nitrógeno en el océano. Oxidan el amoníaco, convirtiendo el nitrógeno en formas que regulan el crecimiento del plancton en la base de la cadena alimentaria marina, apoyando así la biodiversidad. «Los efectos del calentamiento oceánico pueden extenderse a profundidades de 1.000 metros o más», declaró Qin. «Solíamos pensar que las aguas más profundas estaban mayoritariamente aisladas del calentamiento superficial, pero ahora está quedando claro que el calentamiento de las aguas profundas puede cambiar la forma en que estas arqueas abundantes utilizan el hierro —un metal del que dependen en gran medida—, afectando potencialmente la disponibilidad de metales traza en el océano profundo.» En experimentos controlados, el equipo expuso cultivos puros del microbio a diversas temperaturas y niveles de hierro, evitando contaminaciones. Los resultados mostraron que en condiciones de hierro limitado y temperaturas más altas, Nitrosopumilus maritimus requirió menos hierro y lo utilizó de manera más eficiente, ajustando su metabolismo en consecuencia. Combinados con modelado biogeoquímico oceánico global de Alessandro Tagliabue de la University of Liverpool, los hallazgos indican que las comunidades arqueales del océano profundo pueden mantener o mejorar sus contribuciones al ciclo del nitrógeno y la producción primaria en regiones limitadas por hierro a medida que el clima se calienta. Para validar estos resultados, Qin y Hutchins copresidirán una expedición este verano a bordo del buque de investigación Sikuliaq. Partiendo de Seattle, el viaje se dirigirá al Golfo de Alaska, la giro subtropical y Honolulu, Hawái, involucrando a 20 investigadores para estudiar poblaciones arqueales naturales e interacciones entre temperatura, disponibilidad de metales y actividad microbiana. La investigación recibió apoyo de la National Science Foundation, Simons Foundation, National Natural Science Foundation of China, University of Illinois Urbana-Champaign y la University of Oklahoma. Aparece en los Proceedings of the National Academy of Sciences (2026; 123 (10); DOI: 10.1073/pnas.2531032123).