Hay un mundo perdido a 5 kilómetros bajo la superficie de la Tierra
Un estudio refleja el increíble ecosistema que sobrevive en las profundidades del planeta sin luz, oxígeno ni nutrientes. Sus habitantes suponen cientos de veces más carbono que toda la humanidad en su conjunto.
Puede parecer que sin luz y sin apenas oxígeno, con una bajísima disponibilidad de nutrientes y soportando una presión gigantesca o una temperatura superior a la de la ebullición del agua, es imposible que la vida progrese. Pero lo hace. El ecosistema más prístino del planeta está oculto en sus profundidades a varios kilómetros bajo nuestros pies y es sorprendentemente grande. No se parece al imaginado por Julio Verne, pero sus habitantes, primordialmente bacterias y arqueas «zombis», son igualmente fascinantes. Y muy numerosos. Constituyen una inmensa cantidad de carbono, uno de los componentes básicos de la vida, hasta 385 veces mayor que la masa de carbono de todos los seres humanos en la superficie.
Esa es una de las conclusiones de una colaboración científica internacional llamada Deep Carbon Observatory (DCO), que ha dedicado los últimos diez años a desvelar los secretos más íntimos de las profundidades terrestres. Con motivo de la reunión anual de la American Geophysical Union, estos científicos han explicado sus hallazgos, logrados al perforar 2,5 kilómetros en el lecho marino y tomar muestras de microbios de minas y pozos continentales de más de 5 km de profundidad.
Una especie de Methanobacterium, que produce metano. Encontrado en muestras de un lecho de carbón enterrado a 2 km por debajo del lecho del Océano Pacífico frente a la costa de Japón / Hiroyuki Imachi / JAMSTEC
Con información de cientos de sitios bajo los continentes y los mares, han determinado el tamaño de esa biosfera profunda de 2.000 a 2.300 millones de kilómetros cúbicos (casi el doble del volumen de todos los océanos), así como la masa de carbono de la vida profunda: 15.000 a 23.000 millones de toneladas (un promedio de al menos 7,5 toneladas de carbono por km cúbico).
A su juicio, esta biosfera profunda constituye un mundo que puede verse como una especie de «Galápagos subterráneo» e incluye miembros de los tres dominios de la vida: bacterias y arqueas (microbios sin núcleo unido a la membrana) y eucariotas (microbios o organismos multicelulares con células que contienen un núcleo así como organelos unidos a la membrana)
Son dos tipos de microbios, bacterias y arqueas, los que dominan la Tierra Profunda. Entre ellos hay millones de tipos distintos, la mayoría aún por descubrir o caracterizar. Según los investigadores, esta llamada «materia oscura» microbiana expande de forma brutal nuestra perspectiva sobre el árbol de la vida. Alrededor del 70% de las bacterias y arqueas de la Tierra viven en el subsuelo. Pero estos microbios profundos a menudo son muy diferentes de sus primos de superficie, con ciclos de vida en escalas de tiempo casi geológicas, nutriéndose en algunos casos tan solo de la energía de las rocas.
Además, la diversidad genética de la vida debajo de la superficie es comparable o superior a la superficie. Si bien las comunidades microbianas subsuperficiales difieren mucho entre entornos, ciertos géneros y grupos taxonómicos superiores aparecen en todo el planeta
El más caliente, el más profundo
Los investigadores apuntan que los límites absolutos de la vida en la Tierra en términos de temperatura, presión y disponibilidad de energía aún no se han encontrado. Los registros se rompen continuamente. Un favorito para llevarse el título del organismo más caliente de la Tierra en el mundo natural es Geogemma barossii, una criatura unicelular que prospera en los respiraderos hidrotermales en el fondo marino. Sus células, pequeñas esferas microscópicas, crecen y se replican a 121ºC (21 grados más que el punto de ebullición del agua). La vida microbiana puede sobrevivir hasta 122° C, el récord alcanzado en una cultura de laboratorio (en comparación, el lugar más cálido de la superficie de la Tierra en un desierto iraní deshabitado es de 71°C: la temperatura de un filete bien hecho).
La profundidad récord a la que se ha encontrado vida en el subsuelo continental es de aproximadamente 5 km; el récord en aguas marinas es de 10,5 km desde la superficie del océano, una profundidad de presión extrema; a 4.000 metros de profundidad, por ejemplo, la presión es aproximadamente 400 veces mayor que a nivel del mar.
Candidatus Desulforudis audaxviator (las células purpúreas azules con forma de varilla que se extienden sobre esferas de carbono de color naranja) es una bacteria que sobrevive en el hidrógeno. Los científicos la encontraron dentro de una fractura llena de líquido y gas a 2,8 km de profundidad en una mina cerca de Johannesburgo, Sudáfrica / Greg Wanger, Instituto de Tecnología de California, EE. UU., Y Gordon Southam University of Queensland, Australia
Como la selva amazónica
La precisión cada vez mayor y el costo decreciente de la secuenciación de ADN, junto con los avances en las tecnologías de perforación en aguas profundas (como el buque científico japonés Chikyu, diseñado para perforar en el fondo en algunas de las regiones más sísmicamente activas del planeta) han permitido conocer cómo es la vida en las profundidades. «Explorar el subsuelo profundo es similar a explorar la selva amazónica. Hay vida por todas partes. Hay una abundancia impresionante de organismos inesperados e inusuales», apunta Mitch Sogin, del Laboratorio de Biología Marina Woods Hole en Estados Unidos y copresidente de la comunidad Deep Life. A su juicio, los estudios moleculares aumentarán la probabilidad de que la materia oscura microbiana sea mucho más diversa de lo que sabemos actualmente, e incluso podría desafiar el concepto de los tres dominios de la vida introducido por Carl Woese en 1977.
«Hace diez años, sabíamos mucho menos sobre las fisiologías de las bacterias y microbios que dominan la biosfera del subsuelo», dice Karen Lloyd, de la Universidad de Tennessee en Knoxville (EE.UU.). «Hoy, sabemos que, en muchos lugares, invierten la mayor parte de su energía simplemente en mantener su existencia y poco en crecer, lo cual es una forma fascinante de vivir».
En las entrañas de Marte
Los científicos todavía no saben cómo esta vida profunda influye en la que tenemos a la vista, cómo impacta en los ciclos biológicos y geoquímicos, pero para Robert Hazen, del laboratorio de geofísica de la Institución Carnegie para la Ciencia y director ejecutivo de DCO, hay belleza en ella. «No son adornos navideños, pero podrían decorar un árbol como el cristal de Swarovski. ¿Por qué la naturaleza haría que la vida profunda sea bella cuando no hay luz ni espejos?», se pregunta.
Los científicos también creen que ampliar nuestro conocimiento sobre la vida profunda, que ha persistido y evolucionado durante millones de años en la oscuridad y en condiciones energéticamente desafiantes, nos permitirá comprender por qué surgió la vida en nuestro planeta y si pudo hacerlo igualmente en otros, como por ejemplo en las entrañas de Marte.
