Los procesos biológicos y geológicos en el fondo oceánico están estrechamente relacionados
En agosto de 2023 el buque de investigación alemán METEOR zarpó en la expedición M192 hacia la isla griega de Milos, con la Dra. Solveig Bühring como científica principal. La misión consistía en localizar e investigar sistemas hidrotermales hasta entonces desconocidos.
Ahora, tres años después, un nuevo estudio destaca los sorprendentes descubrimientos resultantes de esta expedición.
En un sistema hidrotermal recientemente descubierto a profundidades intermedias de agua de 100 a 250 metros (328 a 820 pies), los investigadores demostraron cómo las diferentes intensidades del flujo de fluido hidrotermal dan forma a las comunidades microbianas y controlan la formación de minerales en el fondo del océano.
En los alrededores de Milos se producen dos tipos de emanaciones hidrotermales fundamentalmente diferentes, relativamente cerca unas de otras: fluidos que se difunden lentamente y fluidos calientes que se emanan vigorosamente ("advectivos").
"Estos dos regímenes hidrotermales crean hábitats completamente diferentes para los microorganismos", dijo la Dra. Joely Maak, autora principal del estudio e investigadora de MARUM.
En zonas donde predomina el flujo difuso de fluidos, el agua de mar penetra varios centímetros en los sedimentos. A medida que el agua de mar se infiltra en el sedimento, aporta sulfato disuelto, que es utilizado por microorganismos reductores de sulfato. Su metabolismo favorece la formación de pirita dentro del sedimento.
En cambio, donde se liberan fluidos calientes y ácidos mediante intensas emanaciones hidrotermales, está ausente el agua de mar rica en sulfatos. En su lugar, bacterias oxidantes de azufre colonizan la interfaz entre los fluidos hidrotermales reducidos y el agua de mar oxigenada. En dicha interfaz, precipita azufre elemental.
Imagen: Micrografías SEM-EDX de fases minerales clave en núcleos de gradiente (a–c) y de chimeneas hidrotermales (d–f). Crédito: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (2026). DOI: 10.1029/2026jg009869
La precipitación de minerales no se limita a procesos geológicos
Durante mucho tiempo, la formación de minerales en sistemas hidrotermales activos se consideró principalmente una consecuencia de procesos geológicos abióticos.
"El nuevo estudio demuestra que los microorganismos contribuyen activamente a los procesos que dan forma al fondo oceánico. Este estudio es el primero en investigar en detalle los sistemas hidrotermales recientemente descubiertos tras su descripción inicial a finales de 2025 en Scientific Reports, y sienta las bases para futuras investigaciones de estos entornos únicos", explicó el Dr. Marcus Elvert, líder del proyecto.
Imagen derecha: Vista de la sala de control del vehículo submarino operado a distancia (ROV) durante la Expedición M192. Los investigadores utilizan las transmisiones de video en directo para buscar sistemas hidrotermales activos en el fondo marino. Foto: MARUM – Centro de Ciencias Ambientales Marinas, Universidad de Bremen; Joely Maak.
Los procesos biológicos y geológicos en el fondo oceánico están estrechamente relacionados
Para identificar los diferentes metabolismos microbianos, el equipo de investigación combinó una amplia gama de enfoques analíticos, incluyendo análisis isotópicos específicos de compuestos de ácidos grasos para identificar diversas rutas metabólicas, análisis mineralógicos, mediciones de isótopos de azufre y geoquímica del agua intersticial. Solo mediante la integración de estos métodos complementarios fue posible revelar cuán estrechamente interconectados están los procesos biológicos y geológicos.
Este estudio forma parte integral de la investigación del Clúster de Excelencia "The Ocean Floor—Earth's Uncharted Interface (El Fondo Oceánico: la Interfaz Inexplorada de la Tierra)". El objetivo del clúster es comprender mejor los ecosistemas del fondo oceánico en condiciones ambientales cambiantes, así como los ciclos de materiales fundamentales, como el ciclo del carbono.
Los hallazgos se basan en muestras y datos recopilados durante la Expedición M192 a bordo del buque de investigación alemán METEOR III. Si bien el METEOR III ha completado su último viaje tras casi cuatro décadas de servicio científico, las muestras y los datos recopilados durante sus expediciones siguen aportando nuevos conocimientos sobre procesos previamente desconocidos que ocurren en el fondo oceánico.
La investigación se ha publicado en el Journal of Geophysical Research: Biogeosciences: Impact of Fluid Flow on Bacterial Carbon and Sulfur Cycling, Mineral Precipitation, and Transformation in Hydrothermal Sediments off the Coast of Milos
