(RIGEL CASTAÑEDA.QUEZADA. NEXOS)
Al sumergirnos en cualquier playa del mundo, lo último que pasa por nuestra mente, después de la arena y el sol, es la cantidad de seres microscópicos presentes en el agua que nos empapa. Estos microorganismos demasiado pequeños para ser percibidos a simple vista, representan un universo justo frente a nosotros, compuesto por constelaciones de microplancton, bacterias y virus.
Estas comunidades microscópicas desempeñan un papel crucial en la salud y el equilibrio de nuestro planeta. De acuerdo con el Census of Marine Life del museo Smithsonian, representan el 90 % de la biomasa oceánica. Un solo mililitro de agua de mar puede contener hasta un millón de bacterias, y su número total en los océanos se calcula en alrededor de 3 x1028, ¡una cifra mayor que el número de estrellas en el universo observable.1 ¡Es realmente sorprendente! Pero por cada millón de bacterias hay 10 millones de virus en las costas de los océanos.2
La actividad de estas comunidades produce la mitad del oxígeno que respiramos3 y absorbe una cantidad significativa de dióxido de carbono, combatiendo el cambio climático. Son los motores de los ciclos biogeoquímicos que sustentan la vida en la Tierra. Son responsables de la fijación del nitrógeno atmosférico, un proceso esencial para la producción primaria en los océanos y la agricultura terrestre. Además, juegan un papel fundamental en el ciclo del carbono, secuestrando dióxido de carbono de la atmósfera y liberando oxígeno a través de la fotosíntesis. Pero su influencia no se detiene ahí, desde las aguas árticas hasta los mares tropicales, estos microorganismos modelan los ecosistemas marinos y regulan la disponibilidad de nutrientes, impactando la productividad pesquera y la salud de las comunidades costeras en todo el mundo.
Estas comunidades varían en diversidad y función según las regiones oceánicas. En las zonas costeras, donde la luz solar es abundante, el microplancton fotosintético prospera, formando la base de la cadena alimenticia marina. En las profundidades del océano, donde no llega la luz solar, las bacterias quimiosintéticas desempeñan un papel crucial. Estas bacterias utilizan la energía de fuentes como los respiraderos hidrotermales para asimilar sustancias inorgánicas, lo que les permite sustentar ecosistemas únicos. De esta manera, crean oasis de vida en la oscuridad del fondo marino.
El equilibrio ecológico de estas comunidades microbianas está íntimamente ligado a la salud de nuestros océanos y, por ende, a la salud del planeta entero. Sin embargo, la contaminación, el cambio climático y la sobreexplotación pesquera amenazan con alterar el delicado equilibrio de los ecosistemas marinos, con consecuencias potencialmente devastadoras para el planeta entero.
Las causas antropogénicas del desequilibrio
Las actividades humanas son las principales responsables de la alteración del equilibrio microbiológico en los océanos. Por ejemplo, el vertido de aguas residuales, fertilizantes, pesticidas y otros contaminantes en los océanos mata o altera la composición de las comunidades microbianas. Tampoco debemos olvidar los efectos del cambio climático, como el aumento de la temperatura del océano, la acidificación, y la alteración de los patrones de circulación oceánica, los cuales afectan negativamente a los microorganismos.
Otro efecto directo de las actividades humanas es la pesca excesiva, pues reduce las poblaciones de peces y otros organismos que son presa o depredadores de los microorganismos. Asimismo, la destrucción de hábitats, la construcción de infraestructura y otras actividades humanas destruyen los entornos naturales de los microorganismos, lo que reduce su espacio y recursos.
Las consecuencias del desequilibrio
Si se modifica el equilibrio microbiológico en los océanos, especialmente en las zonas costeras, las repercusiones podrían ser catastróficas. Esta alteración repercute en la desaparición o alteración de especies microbianas clave, lo que podría desencadenar una cascada de efectos en la cadena alimentaria, que potencialmente lleve a la extinción de otras especies marinas. Otro aspecto importante es la disrupción de los ciclos biogeoquímicos, ya que la alteración de la actividad microbiana podría afectar procesos como la fijación del nitrógeno, el ciclo del carbono y la producción de oxígeno, con graves consecuencias para el equilibrio global.
De igual modo, el desequilibrio microbiológico puede favorecer el crecimiento excesivo de algas nocivas, las cuales podrían potencialmente liberar toxinas que dañan a los ecosistemas marinos y a la salud humana por consecuencia. Además, la reducción de la actividad microbiana que absorbe dióxido de carbono de la atmósfera podría acelerar la acidificación del océano, poniendo en peligro a organismos como los corales y los peces. Finalmente, la alteración de la microbiología marina podría afectar la disponibilidad de alimentos para peces y otros organismos marinos, con repercusiones en la pesca y la acuicultura.
Acciones para detener o contrarrestar el deterioro
Para abordar los desafíos relacionados con los microorganismos marinos y los ecosistemas costeros, se requiere una acción coordinada que involucre a diversos actores, desde la sociedad civil hasta los gobiernos y la comunidad científica. Dentro las estrategias sociales se puede mencionar la sensibilización y educación ambiental, las cuales fomentan la comprensión pública sobre la importancia de los microorganismos oceánicos y las amenazas que enfrentan a través de campañas informativas, programas educativos y talleres comunitarios. Un ejemplo notable es la Agenda 2030 sobre el Desarrollo Sostenible de la ONU, la cual, en su objetivo 14, promueve la protección de los ecosistemas marinos y costeros. Otra iniciativa es involucrar a la ciudadanía en actividades de monitoreo ambiental, limpieza de costas y restauración de ecosistemas marinos. Como la organización The Ocean Cleanup, que ofrece oportunidades para participar en la limpieza de desechos plásticos en los océanos del mundo. Otro ejemplo es Seafood Watch del acuario de Monterey Bay, que promueve prácticas de consumo sostenible para reducir la contaminación y la sobreexplotación de los recursos marinos.
Asimismo, es fundamental aumentar la inversión en investigación científica y desarrollo de nuevas tecnologías para comprender mejor la ecología y la función de los microorganismos oceánicos, así como desarrollar soluciones innovadoras a las amenazas que enfrentan. Un ejemplo notable de cómo estas constelaciones marinas se aprovechan para mejorar la calidad del aire en las ciudades es la implementación de tecnologías como los “árboles líquidos” o fotobiorreactores urbanos. Estas son estructuras verticales que albergan tanques o columnas transparentes donde se cultivan microalgas. Estas algas fotosintéticas, al igual que las plantas, utilizan la luz solar para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y biomasa. El oxígeno producido se libera a la atmósfera, mientras que la biomasa puede tener diversos usos como la producción de biocombustibles, alimentos o materiales biodegradables.
Diferentes ciudades del mundo ya implementaron proyectos piloto de “árboles líquidos” con resultados positivos. En Belgrado se encuentra el primer “árbol líquido” urbano de Serbia, instalado en 2020. Este fotobiorreactor, con capacidad para 600 litros de agua, produce oxígeno y biomasa. Ciudades como Buenos Aires, Copenhague, Dubái, Singapur, instalaron fotobiorreactores en plazas y parques públicos, demostrando su eficacia en la mejora de la calidad del aire y en la reducción de la contaminación. Los “árboles líquidos” se presentan como una alternativa verde y sostenible para la generación de oxígeno y la captura de dióxido de carbono en las ciudades.
En México se han implementado políticas públicas con el objetivo de proteger los ecosistemas marinos y promover prácticas sostenibles en la pesca, la acuicultura y el turismo costero. La Ley General del Agua en México establece los principios para la protección y aprovechamiento sustentable de las aguas nacionales, incluyendo las marinas. Además, se han creado áreas marinas protegidas (AMP), como estrategia efectiva para conservar la biodiversidad marina y proteger hábitats clave. Un ejemplo destacable es el Parque Nacional Cabo Pulmo en Baja California Sur, donde la comunidad local ha trabajado en conjunto con organizaciones gubernamentales y ambientales para preservar un ecosistema marino único y restaurar poblaciones de peces. También la Reserva de la Biosfera Alto Golfo de California y Delta del Río Colorado en los estados de Baja California y Sonora, designada como Patrimonio Natural de la Humanidad por la Unesco.
Además, está el Programa Nacional de Monitoreo de Playas y Zonas Costeras. Este programa del Gobierno Federal realiza un seguimiento de la calidad de las playas y zonas costeras del país, incluyendo la presencia de microorganismos.
Otra herramienta para monitorear la presencia de los microorganismos oceánicos y detectar amenazas emergentes es el Sistema de Alerta Temprana de Florecimientos Algales Nocivos (SIAT-FAN) del CICESE, implementado en la península de Baja California, y que monitorea microalgas dañinas antes de que representen un problema.
Esta serie de acciones son un esfuerzo destacable para frenar las consecuencias de los efectos antropogénicos en los océanos del mundo. Es esencial proteger a los microorganismos oceánicos para garantizar la salud de nuestros mares y la supervivencia de las especies que dependen de ellos. Debemos actuar con urgencia para reducir la contaminación, combatir el cambio climático y fomentar prácticas pesqueras sostenibles. La investigación científica, en su incansable búsqueda del conocimiento, nos proporciona herramientas clave para entender el papel crucial que desempeñan estos pequeños pero poderosos organismos en la cadena de la vida. Sólo mediante un esfuerzo concertado podremos preservar la riqueza y diversidad que los océanos ofrecen.
Rigel Castañeda-Quezada
Investigador posdoctoral en la UABC con el proyecto “Caracterización de biopolímeros exudados de Lingulodinium polyedrum (Stein) Dodge prevalente en aguas superficiales de la Bahía Todos Santos, Ensenada B.C.”
Esta publicación es parte de la investigación Atención de la problemática asociada a Florecimientos Algales Nocivos en Baja California: integración del conocimiento a necesidades socio-ambientales y económicas, proyecto financiado por el fondo sectorial CONACYT-PRONAII, proyecto Pronaces 319104.
1 Copley, Jon, “All at sea”, Nature, vol. 415, no. 6872, 7 Feb. 2002, pp. 572
2 Breitbart M., “Marine viruses: truth or dare”, Ann Rev Mar Sci., 4 2012, pp. 425-448.
3 Bar-On, Y. M., y Milo, R., “The biomass composition of the oceans: a blueprint of our blue planet”, Cell, 179(7), 2019, pp. 1451-1454.
