En el Ártico el calentamiento global está incrementando la emisión de metano, un potente gas de efecto invernadero, al descongelarse el permafrost. Investigaciones en lagos cercanos a la base antártica uruguaya en la isla Rey Jorge, donde el calentamiento está causando impactos, muestran que, por ahora, podemos contar con las bacterias para que la situación no se agrave. Estamos en una base antártica. Un equipo de investigadores se quedó durante la invernal noche que dura varios meses realizando investigaciones sobre una maravilla que ayudaría a combatir el cambio climático: una bacteria que devora con angurria gases de efecto invernadero, dióxido de carbono para ser más precisos. Bueno, la cosa no es tan extraordinaria, las cianobacterias llevan millones de años devorando dióxido de carbono y regalándonos oxígeno a cambio. De hecho, fueron ellas las grandes responsables de que la atmósfera fuera respirable para los bichos que luego conquistaríamos la tierra firme. A las plantas les gustó tanto su truco que raptaron a las cianobacterias para luego hacerse ellas famosas por la fotosíntesis. Pero volvamos a la Antártida. Aquella misión científica tan loable y fantástica se ve opacada por la tragedia: cuando el equipo de relevo llega con el verano, toda la dotación, salvo una única y aterrada doctora, ha sido asesinada. Celos profesionales por el descubrimiento de la bacteria, que llevó a que un periódico titulara “Científico británico encuentra la clave para el cambio climático”, podrían haber tenido algo que ver con la serie de muertes inexplicables. Antes de que se alarmen, aclaremos: todo esto ocurre en la ficticia base Polaris VI donde se desarrolla la serie de televisión española The Head, de 2020. Si bien la ficción luego se agota en el repetido recurso de intentar dilucidar quién mató a quién, hay algo allí que hace que estemos hablando de esto en la sección de ciencia. Es real que hay investigadores e investigadoras que sacrifican el calor de sus hogares para ir un tiempo a la Antártida a estudiar microorganismos que podrían aportar su granito de arena en la lucha que venimos perdiendo contra el cambio climático. Más aún que real, cercano: ¡los tenemos aquí y acaban de publicar un artículo en el que dan cuenta de lo que han encontrado!
Titulado “Diversidad y efecto del aumento de temperatura en la actividad de metanótrofos en los sedimentos de lagos de agua dulce de la Península de Fildes, isla Rey Jorge, Antártida”, el artículo lleva la firma de Diego Roldán y Javier Menes, del Laboratorio de Ecología Microbiana Medioambiental de la Facultad de Química y de la Unidad Asociada de Microbiología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República, junto con el también uruguayo radicado en España Daniel Carrizo y Laura Sánchez, ambos del Centro de Astrobiología del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial de Madrid.
Descongelándonos
En la publicación reportan, no sólo que han encontrado bacterias que se alimentan de metano (de allí que se denominen metanótrofas) en los sedimentos de los cinco lagos que estudiaron en la isla donde está la Base Científica Antártica Artigas, sino que, en estos lagos que se descongelan durante el verano estas bacterias parecen al menos estar consumiendo el metano que se estaría liberando por ese descongelamiento. El asunto es relevante por varios motivos.
En primer lugar, el metano es un poderoso gas de efecto invernadero, mucho más que el dióxido de carbono, al menos durante unas décadas, en su involuntaria característica de retener el calor que la Tierra vuelve a irradiar hacia el espacio. Por otro lado, el calentamiento global está provocando que vastas regiones árticas y antárticas pierdan su cubierta de hielo durante más tiempo o que, en caso de zonas con hielos permanentes, se pierda hielo a un ritmo más acelerado. Con este descongelamiento y aumento de temperatura, la materia orgánica depositada en el suelo y los sedimentos comienza a descomponerse bajo la acción de microorganismos. En ese proceso se libera metano, por lo que se daría un caso de retroalimentación positiva: a más gases de efecto invernadero, más descongelamiento, más descomposición de materia orgánica, más metano y así y así.
Para colmo, como dicen en su trabajo, la Antártida marítima, donde se encuentra la base uruguaya, “se ha visto gravemente afectada por el cambio climático, siendo la zona de mayor aumento de la temperatura del aire en las últimas cinco décadas, lo que ha provocado el deshielo de vastas zonas y el retroceso de los glaciares de forma acelerada”. Ante el cambio climático, sostienen en el trabajo que “mayores emisiones de metano pueden esperarse en el futuro” en esta isla.
Los microorganismos presentes en los sedimentos de los lagos juegan un papel relevante en todo esto. Por un lado, hay arqueas metanogénicas, es decir, que generan metano. Cuando el lago comienza a descongelarse, serán las responsables de que se emita metano. En la esquina opuesta del cuadrilátero tenemos a microorganismos que consumen metano, generalmente bacterias, que justamente se denominan MOB (Bacterias Oxidadoras de Metano, pero como los anglosajones hablan al revés, en lugar de BOM les dicen MOB). En inglés mob es algo así como una pandilla, una patota mafiosa. Pero en este caso, las MOB serían las buenas de la película. O las malas que nos favorecen. “Su funcionalidad es fundamental para lograr la mitigación del metano antes de que se escape a la atmósfera”, reportan en el artículo, y eso es justamente lo que se propusieron hacer: determinar qué bacterias metanótrofas estaban en cada lago, y más aún, si al aumentar la temperatura serían capaces de devorar el metano que ello conllevaría.
Así que con el artículo leído y The Head en la cabeza, vamos a la Facultad de Química al encuentro de Diego Roldán y Javier Menes, dos de sus autores, y Valentina Machín, investigadora que acaba de terminar su maestría centrada en la otra parte de este cuento: las arqueas metanogénicas.
Poniendo los ojos en la Antártida
Ir a buscar a la Antártida microorganismos que devoran metano podría parecer antojadizo, pero no lo es en el marco de la línea que viene desarrollando Menes y que lo llevó a cobijar cual “pollitos”, como él los llama, a Roldán y a Machín, investigadores de posgrado. “Nuestra línea de trabajo es la del ciclo biogeoquímico del metano, estudiamos cómo se transforma y se regenera el metano en el ambiente”, define Menes. “En el laboratorio de Ecología Microbiana Medioambiental ya se trabajaba previamente en gases de efecto invernadero, en cultivos de arroz, por ejemplo”, agrega. Sin embargo, estando en la Antártida en 2018 dice que se le prendió la lamparita. “Vi que la Antártida marítima podría ser un lugar interesante para estudiar esos microorganismos que producen metano y que consumen metano, cómo se daba ese ciclo, porque era algo que ahí prácticamente no se había estudiado”, recuerda Menes. Si bien había algunos estudios sobre el metano en la Antártida continental, con sus hielos permanentes, la isla donde está ubicada la base Artigas ofrecía otras posibilidades. “Allí, en la Antártida marítima hay algunas plantas, una sola en realidad, hay musgos, hay animales y tiene un mayor movimiento de vida”, sostiene. Con más vida, más materia orgánica, algo que, como vimos, es relevante para el ciclo del metano. Por otro lado, también allí el cambio climático ofrece un marco ideal para hacer ciencia.
“Esa zona es uno de los sitios en los que la temperatura ha subido más”, afirma Menes. Roldán, el “polluelo” que tomó las bacterias antárticas que consumen metano como objeto de estudio, secunda: “En verano de 2020 se registró la máxima en esa zona, que llegó a temperaturas de entre 18 °C y 20 °C. Generalmente, ahí en verano la temperatura ronda entre los 5 °C y los 10 °C”. Y no lo dice por haberlo leído: tanto Menes como Roldán estuvieron allí en 2020. “Era una imagen bastante surrealista estar en la Antártida en remera de manga corta y no ver nieve”, agrega con la sonrisa permanente que tiene al hablar de la ciencia que hace. Sin embargo, los sedimentos de los lagos que analizaron para este artículo no los colectaron en aquel verano caluroso de 2020. Ni siquiera estaban en la Antártida. “Otro equipo científico nos recolectó amablemente las muestras en 2019 y nosotros las procesamos acá en el laboratorio. En 2020 fueron Menes y Roldán y pudieron hacer ellos mismos los muestreos”, dice Machín con la misma alegría con que Michael Collins hablaría de la superficie lunar. Es que ella aún no ha estado en el continente helado. Tal vez en la campaña 2022-2023 pueda encontrarse cara a cara con las arqueas generadoras de metano en su ambiente natural. Tomar las muestras, como muchas cosas en la Antártida, tiene sus bemoles. Para ello, contaron con la ayuda de los buzos del Instituto Antártico Uruguayo, a quienes agradecen en el artículo científico. “El apoyo de la dotación de la base es fundamental para nuestra investigación”, reafirma Menes. Porque, más allá de que la temperatura haya subido, meterse en esos lagos tiene sus desafíos. Roldán señala que el agua de los lagos Kitezh, Long, Mondsee, Slalom y Uruguay, el más próximo a la base Artigas, andaba por los 6 °C aun en aquel caluroso 2020.
Nota: Artículo: “Diversity and effect of increasing temperature on the activity of methanotrophs in sediments of Fildes Peninsula freshwater lakes, King George Island, Antarctica”. Publicación: Frontiers in Microbiology (marzo de 2022)
Autores: Diego Roldán, Daniel Carrizo, Laura Sánchez y Javier Menes.
