DE LA CRISIS CLIMÁTICA A LA INNOVACIÓN: Algas simbiontes e imitadores de corales para enfrentar la acidificación del océano
- Camilo Martínez Martínez
- 3 dic 2024
- 6 Min. de lectura
Actualizado: 5 dic 2024
¿Qué tal si, para reducir el dióxido de carbono en la atmósfera, sembramos en el mar dispositivos artificiales que imiten a los corales en su función de atrapar el carbono?
Pues esta es una de las estimulantes propuestas que han surgido del Observatorio de la Microbioerosión, Acidificación Oceánica y la Disolución en Arrecifes Coralinos. Este programa, liderado por biólogos marinos colombianos, no solo busca comprender cómo los océanos están cambiando debido a la crisis climática, sino también desarrollar soluciones innovadoras para proteger y restaurar los ecosistemas marinos.
¡¿Micro qué?!
Tranquilos, no se dejen intimidar por el nombre técnico. Detrás de este observatorio hay un equipo de científicos que hace cosas tan emocionantes como bucear en arrecifes profundos para seguirle el rastro a un alga llamada Ostreobium, la cual, aun viviendo dentro del esqueleto de los corales ¡pueden hacer fotosíntesis a más de 100 metros de profundidad! Pero, ¿por qué este microorganismo está captando tanta atención? Vamos por partes.
Un océano cada vez más ácido
El cambio climático es uno de los mayores desafíos que enfrentan los océanos. Desde la Revolución Industrial, las actividades humanas han disparado las emisiones de dióxido de carbono (CO2), y una parte significativa de este gas ha sido absorbida por los océanos. Allí, el CO2 reacciona con el agua y forma ácido carbónico, lo que provoca una reducción del pH y hace que el océano sea más ácido1,6.
Este proceso, conocido como acidificación oceánica, tiene graves consecuencias para los organismos calcificadores, aquellos que necesitan carbonato de calcio para formar sus estructuras, como los esqueletos de los corales, de las estrellas de mar, o las conchas de los moluscos. La acidificación no solo dificulta que estos organismos construyan sus estructuras, sino que también puede disolver las que ya han formado, debilitándolas y comprometiendo su supervivencia1,6.
Para los arrecifes coralinos la situación es alarmante. Estos ecosistemas no solo albergan una gran biodiversidad, sino que también actúan como barreras naturales que protegen las costas y desempeñan un papel fundamental en el ciclo global del carbono. Frente a esta crisis, surge el Observatorio de la Microbioerosion, con el objetivo de estudiar cómo el cambio climático está afectando a los corales y qué estrategias pueden desarrollarse para mitigar estos impactos.
De villana a aliada: La sorprendente historia de Ostreobium
Durante mucho tiempo, Ostreobium fue considerada una amenaza para los corales. Esta alga, que vive dentro del esqueleto de los corales, es conocida por crear pequeños orificios que debilitan las estructuras de carbonato de calcio. Sin embargo, las investigaciones del observatorio están mostrando que Ostreobium es mucho más que un simple agente de bioerosion 3,4.
Gracias al uso de técnicas avanzadas como la metagenómica, los científicos han descubierto que la diversidad genética de Ostreobium es sorprendentemente alta, con al menos 46 linajes genéticos identificados 3,4. Esta diversidad es comparable a la de Symbiodinium, el famoso género de algas simbiontes responsables de alimentar a los corales usando la energía obtenida por la fotosíntesis.
El hallazgo más sorprendente vino al analizar imágenes 3D obtenidas con microtomografía computarizada (micro-CT). Aunque Ostreobium aumenta la porosidad del esqueleto justo debajo del tejido vivo del coral, también se observó que, a medida que el esqueleto crece, los orificios generados por el alga son recalcificados misteriosamente 2. “No sabemos aún si esta recalcificación es realizada por bacterias, el coral o incluso por la misma alga”, explica Juan Armando Sánchez, biólogo marino PhD director del programa.
Además, se descubrió que Ostreobium puede asumir un papel mutualista, proporcionando energía al coral a través de la fotosíntesis. Este apoyo es particularmente importante durante eventos de blanqueamiento, cuando los corales pierden sus principales algas simbiontes. En este contexto, Ostreobium podría ser un aliado clave para la resiliencia de los corales frente al cambio climático.
Trampas para el CO2: Innovación en materiales artificiales
Una de las principales dificultades en la investigación de la acidificación oceánica era la falta de métodos estandarizados para medir su impacto en los organismos calcificadores. “Hacer comparaciones era muy difícil. Para medir la disolución se ponían pedazos de coral en diferentes niveles de acidez, pero no es igual un coral de Santa Marta a uno de Malpelo, o Australia o el Mar Rojo. Fue entonces cuando decidimos usar materiales artificiales (…) lo que encontramos superó todas las expectativas” explica Sánchez.
Para solucionar esto, el equipo desarrolló dispositivos con materiales cerámicos diseñados para replicar las propiedades de los esqueletos de coral, lo cuales permitieron estudiar los procesos de disolución controlando variables fundamentales. Pero lo más sorprendente fue que, al sumergir estas estructuras en el agua marina, se cubrieron espontáneamente con algas calcáreas y otros organismos que fijaban dióxido de carbono, equiparando las tazas de fijación de las algas calcáreas naturales conocidas como rodolitos 5.
“¡Habíamos encontrado una tecnología que podría instalarse en el mar para capturar CO₂!”, comenta Sánchez. Esta innovación, que está en proceso de patente, tiene un gran potencial para programas de captura de carbono azul y podría integrarse en estrategias globales de mitigación del cambio climático.
El futuro de la restauración marina
Además de los descubrimientos sobre Ostreobium y los materiales artificiales, el observatorio ha identificado variantes genéticas de organismos simbiontes que muestran adaptaciones específicas a diferentes entornos, desde aguas superficiales hasta profundidades mesofóticas. Estos hallazgos podrían ser fundamentales para diseñar estrategias de restauración coralina, seleccionando especies más resistentes a condiciones extremas.
Asimismo, el programa busca expandir sus investigaciones para incluir el desarrollo de tecnologías de monitoreo en tiempo real y la colaboración con comunidades locales para implementar soluciones de carbono azul.
El cambio climático presenta desafíos complejos para los ecosistemas marinos, pero también ha catalizado una ola de creatividad e innovación científica. Los avances logrados por el Observatorio de la Microbioerosión, la Acidificación Oceánica y la Disolución en Arrecifes Coralinos, demuestran que la ciencia puede transformar problemas en oportunidades.
Desde el potencial de Ostreobium como aliado de los corales hasta la creación de materiales artificiales capaces de capturar CO2, estas investigaciones están marcando el camino hacia un futuro más resiliente para los océanos. Grandes desafíos requieren grandes soluciones, y la crisis climática está impulsando las innovaciones necesarias para proteger los ecosistemas marinos y, con ellos, la vida en la Tierra.
Para ver más información ver los videos en los siguientes enlaces:
GLOSARIO
Blanqueamiento coralino: es un fenómeno que ocurre cuando los corales expulsan a las microalgas simbióticas del género Symbiodinium que viven en sus tejidos. Estas microalgas son esenciales para la salud de los corales, ya que les proporcionan nutrientes a través de la fotosíntesis y les otorgan su color característico.
Disolución arrecifal: proceso químico y biológico mediante el cual el carbonato de calcio (CaCO₃), que constituye los esqueletos de coral y otras estructuras del arrecife, se disuelve en el agua del océano
Metagenómica: rama de la biología molecular que estudia el material genético recuperado directamente de muestras ambientales, en lugar de analizar organismos individuales en cultivos de laboratorio. Este enfoque permite explorar la composición y función de comunidades microbianas completas, incluyendo bacterias, arqueas, virus y otros microorganismos.
Microbioerosion: proceso mediante el cual microorganismos degradan materiales sólidos como rocas o esqueletos de coral.
Microtomografía computarizada: técnica de imagen avanzada que utiliza rayos X para generar representaciones tridimensionales de objetos con una resolución extremadamente alta, llegando a niveles micrométricos (una milésima de milímetro). Es una versión en miniatura de la tomografía computarizada convencional utilizada en medicina, pero diseñada para estudiar muestras más pequeñas y con mayor detalle.
Symbiodinium: es un género de dinoflagelados microscópicos que forman una relación simbiótica con organismos marinos como corales, anémonas y moluscos. Estas microalgas viven dentro de las células del huésped en una relación mutualista, en la que ambas partes se benefician.
BIBLIOGRAFÍA
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3. Sánchez, J. & Giraldo-Vaca, J. S. (2024). Endolithic algae (Ostreobium) diversity in Porites corals at the Western Atlantic and Eastern Tropical Pacific. ResearchGate. https://doi.org/10.22541/au.170663812.27181494/v1​:contentReference[oaicite:3]{index=3}.
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