Científicos españoles descubren allí bacterias que pueden descomponer el petróleo y otros contaminantes
La Antártida, el continente más remoto, árido y prístino del mundo, no está libre de contaminación marina. Allí donde se desarrolla la actividad humana, inevitablemente se acumulan desechos plásticos.
¿Qué podrían pensar hoy los primeros exploradores de este gélido desierto, al descubrir un continente transformado por la pesca permanente, las estaciones de investigación, la presencia militar, el turismo y todos sus impactos ambientales? Entre ellos destaca la contaminación plástica, que ha creado un nuevo nicho ecológico único en el océano.
Una vez que llegan al agua, los residuos plásticos proporcionan superficies que pueden ser colonizadas rápidamente por comunidades microbianas, formando una biopelícula. Esta comunidad de plásticos se conoce como plastisfera y representa una grave amenaza para los ecosistemas marinos, en particular en las frías y poco estudiadas aguas del océano Austral.
La plastisfera: una amenaza emergente
A medida que los desechos plásticos se desplazan por el océano, la plastisfera se desarrolla a través de una sucesión ecológica típica, hasta convertirse eventualmente en una comunidad microbiana compleja y especializada. Los plásticos no sólo brindan refugio a estos microorganismos, sino que también actúan como vector, permitiendo que patógenos potencialmente dañinos, como Vibrio spp., Escherichia coli y bacterias portadoras de genes de resistencia a los antibióticos, se propaguen por ambientes marinos, llegando incluso a remotas e intactas zonas.
Además de ser un hogar para microbios, la plastisfera puede alterar el equilibrio natural de la vida oceánica a nivel microscópico. Estos cambios no se quedan en el agua, ya que pueden propagarse hacia el exterior, lo que podría afectar la forma en que el océano absorbe carbono y produce gases de efecto invernadero. Esto tiene consecuencias para el aire que respiramos en todo el mundo.
Sin embargo, no todo son malas noticias, ya que con frecuencia se identifican en los plásticos bacterias conocidas por su potencial para degradar plásticos o hidrocarburos, como Alcanivorax sp., Aestuariicella sp., Marinobacter sp. y Alteromonas sp.
Imagen: La plastisfera antártica bajo el microscopio: bacterias colonizando poliestireno.
Un hostil entorno de investigación
"Actualmente sabemos muy poco sobre la plastisfera, especialmente en el océano Austral, donde descubrir su dinámica es clave para comprender sus impactos en uno de los entornos marinos más remotos y vulnerables del planeta. Por esta razón, nuestro reciente estudio buscó investigar la abundancia y diversidad de las comunidades microbianas en la plastisfera del Océano Austral, particularmente después de la colonización inicial de desechos plásticos", dicen Pere Monràs i Riera, Investigador predoctoral en conservación y gestión de la biodiversidad, y Elisenda Ballesté, profesora agregada en Microbiología, Universitat de Barcelona.
Trabajar en la Antártida no es tarea fácil. El solo hecho de llegar a este continente supone un desafío y, una vez allí, los científicos deben enfrentarse a duras condiciones ambientales: temperaturas gélidas, vientos potentes, icebergs y la presión constante de disponer de un tiempo limitado para realizar su trabajo. Estos desafíos hacen que cada momento en el campo sea exigente e invaluable.
Por eso, los científicos abordaron su estudio con un experimento controlado y manejable. Instalaron acuarios llenos de agua de mar recogida cerca de la estación de investigación española en la isla Livingston, en las islas Shetland del Sur. En su interior, colocaron pequeñas bolitas redondeadas de los tres tipos de plástico más comunes que contaminan el mar: polietileno, polipropileno y poliestireno. Las dejaron a condiciones ambientales (alrededor de 0 ºC y entre 13 y 18 h de luz solar) durante cinco semanas, con el objetivo de recrear los resultados más plausibles en el campo.
Luego compararon la colonización de plásticos con la del vidrio, una superficie inerte. Se recogieron muestras de plástico y vidrio periódicamente para hacer un seguimiento de la colonización bacteriana.
Imagen: Plastiesfera en un entorno antártico: una aproximación desde el microcosmos
Dinámica de las plastisferas en la Antártida
Estudiar las bacterias significa hacer visible lo invisible, por lo que combinaron varias técnicas para obtener una mejor imagen de la plastisfera. Mediante microscopía electrónica de barrido, obtuvieron imágenes de biopelículas. Combinaron citometría de flujo y cultivo bacteriano para contar células totales y colonias, y secuenciaron el gen ARNr 16S para identificar la sucesión de colonizadores bacterianos.
Este meticuloso enfoque reveló que el tiempo fue el factor clave del cambio. Los microbios colonizaron rápidamente el plástico y, en menos de dos días, bacterias como el género Colwellia ya estaban fijadas en la superficie, mostrando una clara progresión desde los primeros colonizadores hasta una biopelícula madura y diversa que incluía otros géneros como Sulfitobacter, Glaciecola o Lewinella.
Estas especies, aunque también se han detectado en el agua, muestran una clara preferencia por la vida social de una comunidad de biofilm. Además, los investigadores no detectaron diferencias claras entre las comunidades bacterianas de los plásticos y del vidrio, lo que sugiere que cualquier superficie estable puede albergar estas comunidades.
Si bien en otros océanos se producen procesos similares, en la Antártida el proceso parece más lento. Las temperaturas más bajas de la región ralentizan el desarrollo bacteriano.
¿Bacterias que se alimentan de plástico?
Un descubrimiento clave fue la presencia de Oleispira sp. en polipropileno. Esta bacteria degrada hidrocarburos, es decir, pertenece a un grupo de microorganismos que pueden descomponer el petróleo y otros contaminantes.
Su papel en la plastosfera antártica plantea importantes preguntas, como si este tipo de bacterias podrían mitigar los efectos de la contaminación por plástico. De ser así, podrían ser clave para el futuro de la Antártida y de nuestros océanos.
Sin embargo, todavía queda mucho por descubrir, en particular en lo que respecta a su potencial para la biorremediación en entornos extremos. Comprender estos procesos podría allanar el camino para desarrollar innovadoras estrategias para abordar el creciente problema de los desechos plásticos en los ecosistemas marinos.
El estudio fue publicado en Marine Pollution Bulletin: Plastisphere in an Antarctic environment: A microcosm approach
