❄️ Microbios devastadores, congelados durante 40.000 años en el hielo, despiertan

Bajo una extensión helada en Alaska, diminutos organismos sobreviven en estado latente, testigos de épocas pasadas cuando los mamuts aún recorrían la Tierra. Su despertar gradual, provocado por el deshielo de los suelos árticos, podría modificar fundamentalmente el equilibrio de nuestro planeta.

Científicos han logrado revivir estas comunidades microbianas antiguas, algunas con más de 40.000 años de antigüedad. Sus trabajos revelan los mecanismos biológicos que se activan cuando el hielo da paso al agua líquida. Esta resurrección microbiana ofrece una ventana única sobre los procesos ecológicos susceptibles de intensificarse con el actual calentamiento climático.

El despertar progresivo de los microbios ancestrales

El equipo de investigación extrajo testigos de permafrost en el túnel de Fox, en Alaska, una instalación militar única que permite acceder a capas congeladas desde el Pleistoceno. Las muestras, cuidadosamente transportadas al laboratorio, se mantuvieron en condiciones anaeróbicas estrictas para preservar su integridad. Los científicos iniciaron luego un deshielo controlado a diferentes temperaturas, simulando las condiciones estivales del Ártico.

Durante las primeras semanas, la actividad microbiana permaneció casi indetectable. La renovación celular apenas alcanzaba una cienmilésima de las células por día, un ritmo extremadamente lento comparado con las cepas modernas. Este período de latencia correspondería a una fase de reactivación metabólica progresiva después de milenios de letargo.

Fue solo después de seis meses de incubación que las comunidades microbianas manifestaron una actividad significativa. Algunas desarrollaron biopelículas visibles a simple vista, estructuras protectoras que indican una reactivación completa. La temperatura de incubación resultó menos determinante que la duración de exposición a condiciones no congeladas para desencadenar este despertar.

Las implicaciones para el ciclo del carbono

La actividad recuperada de estos microorganismos antiguos influye directamente en las emisiones de gases de efecto invernadero. Al descomponer la materia orgánica preservada en el permafrost, liberan dióxido de carbono y metano a la atmósfera. Este proceso transforma los suelos árticos, tradicionalmente sumideros de carbono, en fuentes potenciales de emisiones. La cantidad de carbono almacenada en estos suelos congelados se estima en aproximadamente 1500 billones de toneladas, es decir, casi el doble del carbono presente en la atmósfera.

La producción de metano, gas con un poder calentador treinta veces superior al CO2 en un siglo, ocurre particularmente en las zonas saturadas de agua. Los microbios metanógenos, pertenecientes al grupo de las arqueas, prosperan en estos entornos privados de oxígeno. Su despertar podría amplificar considerablemente el efecto invernadero, creando un bucle de retroalimentación positiva. Los modelos climáticos aún tienen dificultades para cuantificar con precisión esta contribución biológica.

El plazo observado entre el deshielo y la actividad microbiana significativa ofrece un respiro temporal, pero limitado. La prolongación de las estaciones cálidas en el Ártico reduce progresivamente la duración de la congelación, permitiendo que las comunidades microbianas alcancen su pleno potencial metabólico. Esta activación progresiva explica por qué las emisiones constatadas no siguen inmediatamente los episodios de calor, sino que se intensifican con la persistencia de las temperaturas positivas.

Para ir más allá: ¿Cómo sobreviven los microbios tanto tiempo?

Los microorganismos crioconservados emplean diferentes estrategias para sobrevivir a milenios de congelación. Algunos entran en estado de letargo profundo, ralentizando su metabolismo a niveles casi indetectables. Otros producen compuestos crioprotectores que preservan la integridad de sus estructuras celulares.

La congelación natural en el permafrost se efectúa progresivamente, permitiendo a las células adaptarse a los cambios osmóticos. La ausencia de oxígeno en las capas profundas limita también los daños oxidativos. Estas condiciones particulares explican la supervivencia excepcionalmente larga.

El proceso de reactivación requiere una reconstrucción progresiva de las funciones celulares. Las membranas deben recuperar su fluidez, los ribosomas su actividad y el metabolismo su ritmo normal. Esta puesta en marcha explica el plazo observado antes de la reanudación de la actividad.