Investigadores han descubierto comunidades microbianas prósperas en uno de los entornos submarinos más hostiles de la Tierra, con un pH de 12 en la región del arco frontal de las Marianas. Usando biomarcadores lipídicos, el equipo reveló cómo estos microbios metabolizan metano y sulfato para sobrevivir. Los hallazgos sugieren que tales condiciones extremas podrían reflejar sitios donde se originó la vida primordial.
En un estudio publicado en Communications Earth, científicos liderados por Palash Kumawat del Departamento de Geociencias de la Universidad de Bremen analizaron núcleos de sedimentos de volcanes de lodo en el arco frontal de las Marianas. Estas muestras se recolectaron en 2022 durante la Expedición SO 292/2 a bordo del Buque de Investigación Sonne, que descubrió volcanes submarinos previamente desconocidos.
El pH de 12 del entorno lo hace excepcionalmente alcalino y hostil, con baja biomasa y deficiencia de nutrientes que hace casi imposible la detección de ADN. En su lugar, el equipo se basó en biomarcadores lipídicos —moléculas de grasa especializadas— para identificar actividad biológica. "Pero pudimos detectar grasas", explicó Kumawat, candidato a doctorado. "Con la ayuda de estos biomarcadores pudimos obtener conocimientos sobre las estrategias de supervivencia de microbios que metabolizan metano y sulfato en este entorno extremo."
Estos microbios forman un ecosistema autocontenido, extrayendo energía de minerales en rocas y gases como dióxido de carbono e hidrógeno para producir metano, un gas de efecto invernadero clave. Los biomarcadores, combinados con datos isotópicos, distinguen poblaciones microbianas activas o recientes de restos antiguos. "Esta distinción nos ayuda cuando trabajamos en áreas con biomasa y deficiencia de nutrientes extremadamente bajas", señaló Kumawat.
La coautora Dra. Florence Schubotz, geoquímica orgánica en MARUM —Centro para las Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen— destacó la importancia del descubrimiento. "Lo fascinante de estos hallazgos es que la vida bajo estas condiciones extremas, como un pH alto y bajas concentraciones de carbono orgánico, sea siquiera posible", dijo. "Hasta ahora, la presencia de microorganismos productores de metano en este sistema se había presumido, pero no se podía confirmar directamente. Además, es simplemente emocionante obtener conocimientos sobre un hábitat microbiano así porque sospechamos que la vida primordial podría haber surgido precisamente en sitios como estos."
La investigación forma parte del Cluster of Excellence "The Ocean Floor—Earth's Uncharted Interface." Los planes futuros incluyen cultivar estos microbios en incubadoras controladas para estudiar su adquisición de nutrientes en entornos tan inhóspitos. Este trabajo subraya el rol de los microbios del fondo marino profundo en el ciclo global del carbono y amplía la comprensión de los límites de la vida.