Los científicos revelan que las microalgas del Ártico realizan la fotosíntesis en condiciones casi de oscuridad
La fotosíntesis, proceso que necesita la luz solar, puede producirse incluso en condiciones de luz extremadamente baja, según un estudio internacional que examinó el desarrollo de las microalgas del Ártico al final de la noche polar.
El estudio, realizado durante la expedición MOSAiC a 88 grados de latitud norte, descubrió que las microalgas pueden generar biomasa mediante la fotosíntesis ya a finales de marzo, a pesar de que el sol apenas se levanta sobre el horizonte. Durante este tiempo, el entorno de las microalgas bajo la nieve y el hielo del océano Ártico permanece casi completamente oscuro. El estudio, publicado ahora en Nature Communications, revela que la fotosíntesis en el océano es posible en condiciones de luz mucho más bajas y puede ocurrir a profundidades mucho mayores de lo que se creía anteriormente.
Fotosíntesis casi en la oscuridad ártica
La fotosíntesis, el proceso de conversión de la luz solar en energía biológicamente utilizable, es fundamental para toda la vida en la Tierra. Sin embargo, las mediciones anteriores de la luz necesaria para este proceso han sido significativamente superiores al mínimo teóricamente posible.
El equipo de investigación utilizó datos del proyecto internacional de investigación MOSAiC, que implicó congelar el rompehielos de investigación alemán 'Polarstern' en el manto de hielo del Ártico central durante un año en 2019 para estudiar el ciclo anual del clima y el ecosistema del Ártico. Dirigido por la Dra. Clara Hoppe del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI), el equipo se centró en el fitoplancton y las algas de hielo, que son responsables de la mayor parte de la fotosíntesis en el Ártico central. Sorprendentemente, solo unos días después del final de la noche polar, la biomasa vegetal comenzó a acumularse nuevamente, un proceso que depende de la fotosíntesis. La presencia de sensores de luz extremadamente sensibles en el hielo y el agua permitió a los investigadores medir la luz mínima disponible.
Los resultados fueron inesperados porque la fotosíntesis en el océano Ártico se produce bajo el hielo marino cubierto de nieve, donde sólo penetra una pequeña fracción de la luz solar.
"Es muy impresionante ver con qué eficiencia las algas pueden utilizar cantidades tan bajas de luz. Esto demuestra una vez más lo bien que los organismos están adaptados a su entorno", dijo Clara Hoppe.
"Para medir niveles de luz tan bajos en las duras condiciones del invierno ártico, tuvimos que congelar en el hielo instrumentos especiales de nuevo desarrollo en plena noche polar", explicó Niels Fuchs. Dirk Notz añadió: "Fue especialmente difícil tener en cuenta las irregularidades en el campo luminoso debajo del hielo debido a las variaciones en el espesor del hielo y la nieve, pero al final pudimos estar seguros de que simplemente no había más luz".
Los resultados del estudio tienen importancia global
"Aunque nuestros resultados son específicos del océano Ártico, muestran de qué es capaz la fotosíntesis. Si es tan eficiente en las difíciles condiciones del Ártico, podemos suponer que los organismos de otras regiones de los océanos también se han adaptado tan bien", dijo Clara Hoppe. Esto sugiere que podría haber suficiente luz en las regiones oceánicas más profundas para apoyar la fotosíntesis, produciendo energía y oxígeno, lo que sería beneficioso para la vida marina, como los peces. En consecuencia, el hábitat fotosintético en el océano global podría ser mucho más grande de lo que se suponía anteriormente.
Referencia
Clara J. M. Hoppe,et al, Photosynthetic light requirement near the theoretical minimum detected in Arctic microalgae. Nat Commun 15, 7385 (2024).