Un equipo internacional de investigadores ha descubierto que las bacterias fijadoras de nitrógeno prosperan bajo el hielo marino ártico, desafiando suposiciones previas sobre la disponibilidad de nutrientes en la región. Este proceso, impulsado por no cianobacterias, podría impulsar el crecimiento de algas y mejorar la absorción de CO2 del océano a medida que el hielo se derrite. Los hallazgos sugieren la necesidad de revisar los modelos de cambios ecológicos árticos en medio del calentamiento climático.
El rápido declive del hielo marino ártico, a menudo visto como un desastre ecológico, podría apoyar inesperadamente la vida marina a través de procesos de nutrientes recién identificados. Investigadores, liderados por la Universidad de Copenhague, confirmaron por primera vez que la fijación de nitrógeno ocurre bajo el hielo, incluso en áreas centrales remotas. Esto implica bacterias que convierten el gas de nitrógeno en el agua de mar en amonio, un nutriente esencial para el crecimiento de algas en la base de la cadena alimentaria.
"Hasta ahora, se creía que la fijación de nitrógeno no podía tener lugar bajo el hielo marino porque se asumía que las condiciones de vida para los organismos que realizan la fijación de nitrógeno eran demasiado pobres. Nos equivocamos", dice Lisa W. von Friesen, autora principal y exestudiante de doctorado en el Departamento de Biología.
A diferencia de otros océanos donde las cianobacterias dominan este proceso, el Ártico depende de bacterias no cianobacterianas. Las tasas de fijación más altas se observaron a lo largo del borde del hielo, donde el derretimiento es más intenso. Estas bacterias consumen materia orgánica disuelta de las algas y producen nitrógeno fijado a cambio, creando un ciclo de nutrientes. A medida que el cambio climático reduce la cobertura de hielo, esta zona de derretimiento en expansión podría aumentar la disponibilidad de nitrógeno, potencialmente llevando a una mayor producción de algas.
"En otras palabras, la cantidad de nitrógeno disponible en el Océano Ártico probablemente ha sido subestimada, tanto hoy como en proyecciones futuras. Esto podría significar que el potencial para la producción de algas también ha sido subestimado a medida que el cambio climático continúa reduciendo la cobertura de hielo marino", explica von Friesen. Agrega que mayores algas podrían repercutir en la cadena alimentaria, beneficiando al plancton, peces y especies marinas más grandes.
El descubrimiento también tiene implicaciones para el ciclo del carbono. Más algas mejorarían la fotosíntesis, permitiendo que el océano absorba CO2 adicional. "Para el clima y el medio ambiente, esto es probablemente una buena noticia. Si la producción de algas aumenta, el Océano Ártico absorberá más CO2 porque más CO2 se vinculará en la biomasa de algas", dice Lasse Riemann, autor principal y profesor en el Departamento de Biología. Sin embargo, advierte que las complejidades biológicas hacen difíciles las predicciones firmes, y los modelos ahora deben incorporar la fijación de nitrógeno para pronosticar con precisión los cambios árticos.
El estudio se basa en dos expediciones en rompehielos IB Oden y RV Polarstern, recolectando muestras en 13 sitios en el Océano Ártico central, incluyendo áreas frente al noreste de Groenlandia y al norte de Svalbard. Involucró colaboradores de instituciones en Dinamarca, Suecia, Alemania, Francia, el Reino Unido y otros lugares, y fue publicado en Communications Earth & Environment en 2025.