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| Corales negros a 1960 m de profundidad en el Océano Atlántico. Crédito: Proyecto MEDWAVES/IEO/ATLAS. |
Los sedimentos oceánicos profundos (DOS) siguen siendo uno de los ecosistemas menos explorados del planeta. Este vasto y heterogéneo entorno proporciona hábitats para diversas comunidades biológicas.
Las formas de vida de la zona abisal, en gran parte desconocidas, ayudan a reciclar y/o secuestrar la materia (in)orgánica que se hunde y que procede de las comunidades pelágicas, dominadas numéricamente por el plancton microscópico. Las evaluaciones genómicas de su biodiversidad no han conseguido separar los organismos bentónicos autóctonos del plancton que se hunde.
Los ecosistemas bentónicos prestan dos grandes servicios ecosistémicos de importancia planetaria: el buen funcionamiento de las redes alimentarias oceánicas y el enterramiento del carbono en escalas de tiempo geológicas. Ambos son impulsores críticos del clima de la Tierra.
Científicos del Centro Noruego de Investigación (NORCE), del Centro Bjerknes de Investigación Climática, de la Universidad de Ginebra y del CNRS/Genoscope e IFREMER de Francia han secuenciado masivamente el ADN eucariota contenido en los sedimentos de las profundidades marinas de las principales cuencas oceánicas. A continuación, han comparado estos nuevos datos con los conjuntos de datos existentes sobre el plancton a escala mundial de la columna de agua iluminada y oscura, obtenidos por las expediciones circunglobales Tara Oceans y Malaspina.
El estudio ofrece la primera visión unificada de toda la biodiversidad eucariótica del océano, desde la superficie hasta los sedimentos de las profundidades. También aborda cuestiones ecológicas marinas a escala global y en el espacio tridimensional del océano. En palabras sencillas, esto representa un paso importante hacia la "ecología oceánica de una vez".
Tristan Cordier, investigador del NORCE y del Centro Bjerknes de Investigación Climática (Noruega), ha declarado: "Con casi 1.700 muestras y 2.000 millones de secuencias de ADN desde la superficie hasta el fondo del océano en todo el mundo, la genómica ambiental de alto rendimiento amplía enormemente nuestra capacidad de estudiar y comprender la biodiversidad de las profundidades marinas, su conexión con las masas de agua de encima y con el ciclo global del carbono".
La comparación de las secuencias de ADN de los sedimentos con las de los reinos pelágicos permitió a los científicos diferenciar los organismos bentónicos autóctonos del plancton que se hunde y que ha llegado al fondo marino desde la columna de agua suprayacente. También revela que la biodiversidad bentónica podría ser tres veces mayor que en las masas de agua superiores.
Jan Pawlowski, catedrático del Departamento de Genética y Evolución de la Universidad de Ginebra, declaró: "Hemos comparado nuestras secuencias de ADN bentónico de las profundidades marinas con todas las secuencias de referencia disponibles para los eucariotas conocidos. Nuestros datos indican que casi dos tercios de esta diversidad bentónica no pueden asignarse a ningún grupo conocido, lo que revela una importante laguna en nuestro conocimiento de la biodiversidad marina."
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| Un esfuerzo de 15 expediciones internacionales en aguas profundas ha permitido analizar los sedimentos abisales recogidos en las principales regiones oceánicas. El buque de investigación alemán Sonne participó en dos expediciones internacionales dirigidas por científicos del instituto Senckenberg de Alemania. Crédito: FS Sonne 2014/2015; Expedición SO237; Vema-TRANSIT; Thomas Walter |
El estudio de la abundancia y la composición del ADN del plancton en los sedimentos de las profundidades marinas afirmó que las regiones polares son focos de captación de carbono. La composición informa sobre la fuerza de la bomba biológica, un proceso ecosistémico que transfiere el dióxido de carbono atmosférico a las profundidades del océano, regulando así el clima global.
Colombiano de Vargas, investigador del CNRS en Roscoff (Francia), declaró: "Por primera vez, podemos entender qué miembros de las comunidades de plancton contribuyen más a la bomba biológica, posiblemente el proceso ecosistémico más fundamental de los océanos".
Tristan Cordier ha declarado: "Nuestros datos no sólo permitirán abordar cuestiones a escala mundial sobre la biodiversidad, la biogeografía y la conectividad de los eucariotas marinos. También pueden servir de base para reconstruir el funcionamiento pasado de la bomba biológica a partir de antiguos archivos de ADN sedimentario. A continuación, informaría de su fuerza futura en un océano más cálido, lo que es clave para modelar el futuro ciclo del carbono bajo el cambio climático".
Andrew J. Gooday, investigador emérito del Centro Nacional de Oceanografía de Southampton, declaró: "Nuestro estudio demuestra además que la investigación de la biodiversidad marina es de suma importancia. Muchos organismos desconocidos habitan en los sedimentos del fondo oceánico y deben desempeñar un papel fundamental en los procesos ecológicos y biogeoquímicos. Un mejor conocimiento de esta rica diversidad es crucial si queremos proteger estos vastos ecosistemas, relativamente prístinos, de los impactos de posibles incursiones humanas en el futuro y comprender los efectos en ellos del cambio climático."
Fuentes, créditos y referencias:
ristan Cordier, Inès Barrenechea Angeles, Nicolas Henry, Franck Lejzerowicz, Cédric Berney, Raphaël Morard, Angelika Brandt, Marie-Anne Cambon-Bonavita, Lionel Guidi, Fabien Lombard, Pedro Martinez Arbizu, Ramon Massana, Covadonga Orejas, Julie Poulain, Craig R. Smith, Patrick Wincker, Sophie Arnaud-Haond, Andrew J. Gooday, Colomban de Vargas, Jan Pawlowski. Patterns of eukaryotic diversity from the surface to the deep-ocean sediment. Science Advances, 2022; 8 (5) DOI: 10.1126/sciadv.abj9309
Fuente: MARUM - Centro de Ciencias del Medio Ambiente Marino, Universidad de Bremen