Bacterias ‘a la carta’ que ayudan a fertilizar el suelo marino

Diatomea, alga esencial en la cadena trófica y que ha sido objeto de estudio de los investigadores. Autor: Carlos M. García.

Científicos del grupo de investigación ‘Estructura y Dinámica de Ecosistemas Acuáticos’ (EDEA) de la Universidad de Cádiz, junto con investigadores de la Universidad de Essex (Reino Unido), han comprobado que en los sedimentos intermareales se desarrollan determinados grupos de bacterias en función del tipo de compuesto orgánico presente en el medio. Además, estos organismos están especializados en degradar dicha materia orgánica de manera muy rápida, propiciando una mayor liberación de nutrientes y favoreciendo así la fertilización de los sedimentos.

En el estudio titulado ‘Different Types of Diatom-Derived Extracellular Polymeric Substances Drive Changes in Heterotrophic Bacterial Communities from Intertidal Sediments’ y publicado en la revista Frontiers in Microbiology, los expertos explican cómo se degradan estos compuestos procedentes de microalgas que forman el primer eslabón de la cadena trófica. “Es un proceso cíclico, en el que intervienen diatomeas bentónicas encargadas de producir esa materia orgánica que degradan las bacterias. De esta forma se liberan nutrientes al medio y, como consecuencia, sirven de nuevo como alimento para las propias diatomeas y para otros organismos, como las fanerógamas marinas o las macroalgas”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Cádiz Julio Bohórquez, uno de los responsables de este estudio.

Mapa de la Bahía de Cádiz

En concreto, las diatomeas producen diferentes tipos de carbohidratos con menor o mayor complejidad estructural y también degradación, como son la glucosa o la fructosa. “Generan unas sustancias denominadas EPS, de su nombre en inglés Extracellular Polymeric Substances, que constituyen una fuente abundante de materia orgánica y se transfieren rápidamente hacía niveles tróficos superiores, a los que sirve de alimento. Primero a disposición de las bacterias, que a su vez son parte del sustento de la denominada meiofauna, es decir, animales que miden menos de medio milímetro; y a éstos a la macrofauna, como por ejemplo gusanos y cangrejos”, detalla Bohórquez.
Durante las pruebas en el laboratorio, los científicos han empleado fundamentalmente este tipo de compuestos procedentes de microalgas, las cuales sirven de bioindicadores por su rápida respuesta a los cambios.

La importancia de los sedimentos

Microfitobentos

Estos expertos estudian la materia orgánica presente en los sedimentos intermareales. Al tratarse de una mezcla compleja y variada formada por pequeños fragmentos de plantas en descomposición y materia orgánica procedente de la columna de agua o bien transportada por los ríos y excreciones de animales, requiere de la actuación de diversos grupos bacterianos para su degradación. “Para deshacerla hacen falta muchos tipos de bacterias especializadas. Una vez que estos microorganismos especialistas comienzan con la descomposición, otros con una menor capacidad para degradar tales compuestos pueden también descomponer aquellos que van resultando”, concreta este científico.

Por ello, los investigadores han incorporado carbohidratos con diferente complejidad estructural con el fin de estudiar qué comunidades bacterianas se desarrollan en esos sedimentos. “Los sedimentos desempeñan un papel importante en el metabolismo y la dinámica de nutrientes de las zonas costeras poco profundas. Los procesos que ocurren dentro de esta zona, así como sus interacciones con el agua, determinan en gran medida el comportamiento de los ecosistemas”, explica Bohórquez.

Precisamente en la Bahía de Cádiz, donde los expertos de este grupo de investigación sobre ecología microbiana han desempeñado la mayor parte de sus trabajos, la zona intermareal representa el 60% de la superficie total de la parte interna de la Bahía. “Todos estos estudios nos ayudan a generar conocimiento para comprender estos sistemas donde se dan multitud de interacciones diversas entre organismos diferentes”, afirma este investigador.
En este sentido, investigaciones anteriores han dado como resultado la obtención de compuestos derivados de las microalgas que se utilizan para establecer qué compuestos son capaces de sintetizar, como es el caso de las microalgas en el ámbito de la coméstica o los combustibles, así como la utilización de bacterias para degradar hidrocarburos.

Microfitobentos

Los resultados experimentales obtenidos durante este trabajo, financiado por el Plan Nacional, y otros anteriores en los que también han participado estos científicos, se integrarán en un modelo que servirá para producir mejores evaluaciones anuales de la producción de organismos en los fondos marinos en la Bahía de Cádiz. Esta herramienta de estimación también será de utilidad en otras zonas intermareales con características similares.

Referencia:

Bohórquez, J.; McGenity, Terry J.; Sokratis Papaspyrou; García-Robledo, E.; Corzo, A.; y Underwood, G.J.C. ‘Different Types of Diatom-Derived Extracellular Polymeric Substances Drive Changes in Heterotrophic Bacterial Communities from Intertidal Sediments’. Frontiers in Microbiology., 27 de febrero 2017.

Imágenes:

Foto 1: Julio Bohórquez, investigador del estudio, ensayando con bacterias en el laboratorio

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Diatomea, alga esencial en la cadena trófica y que ha sido objeto de estudio de los investigadores. Autor: Carlos M. García.

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