Montañas de azúcar bajo las praderas marinas
Puntos dulces en el mar
Científicos del Instituto Max Planck de microbiología Marina informan de que las praderas marinas liberan grandes cantidades de azúcar en sus suelos: en todo el mundo, más de un millón de toneladas de sacarosa, suficiente para 32.000 millones de latas de Coca-Cola. Estas altas concentraciones de azúcar son sorprendentes. Normalmente, los microorganismos consumen rápidamente cualquier azúcar libre en su entorno. Los científicos descubrieron que las hierbas marinas excretan compuestos fenólicos, y éstos disuaden a la mayoría de los microorganismos de degradar la sacarosa. Esto garantiza que la sacarosa permanezca enterrada bajo las praderas y no pueda ser convertida en CO2 y devuelta al océano y a la atmósfera. Ahora describen su descubrimiento en la revista Nature Ecology & Evolution.
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Los pastos marinos forman exuberantes praderas verdes en muchas zonas costeras del mundo. Estas plantas marinas son uno de los sumideros globales de dióxido de carbono más eficaces de la Tierra: Un kilómetro cuadrado de praderas marinas almacena casi el doble de carbono que los bosques en tierra, y 35 veces más rápido. Ahora, científicos del Instituto Max Planck de Microbiología Marina de Bremen (Alemania) han descubierto que las praderas marinas liberan enormes cantidades de azúcar en sus suelos, la llamada rizosfera. Las concentraciones de azúcar bajo las praderas marinas eran al menos 80 veces superiores a las que se habían medido anteriormente en entornos marinos. "Para poner esto en perspectiva: Estimamos que en todo el mundo hay entre 0,6 y 1,3 millones de toneladas de azúcar, principalmente en forma de sacarosa, en la rizosfera de las praderas marinas", explica Manuel Liebeke, jefe del grupo de investigación Interacciones Metabólicas del Instituto Max Planck de Microbiología Marina. "¡Eso es aproximadamente comparable a la cantidad de azúcar que hay en 32.000 millones de latas de coca-cola!".
Los polifenoles impiden que los microbios se coman el azúcar
A los microbios les encanta el azúcar: es fácil de digerir y está lleno de energía. Entonces, ¿por qué la gran comunidad de microorganismos de la rizosfera de las praderas marinas no consume la sacarosa? "Estuvimos mucho tiempo intentando averiguarlo", dice la primera autora, Maggie Sogin, que dirigió la investigación en la isla italiana de Elba y en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina. "Nos dimos cuenta de que las praderas marinas, como muchas otras plantas, liberan compuestos fenólicos a sus sedimentos. El vino tinto, el café y las frutas están llenos de fenólicos, y mucha gente los toma como suplementos para la salud. Lo que es menos conocido es que los fenólicos son antimicrobianos e inhiben el metabolismo de la mayoría de los microorganismos. "En nuestros experimentos añadimos fenólicos aislados de las hierbas marinas a los microorganismos de la rizosfera de las hierbas marinas y, efectivamente, se consumió mucha menos sacarosa que cuando no había fenólicos".
Algunos especialistas se nutren de los azúcares dela rizosfera de las praderas marinas
¿Por qué las praderas marinas producen cantidades tan grandes de azúcares para luego verterlas sólo en su rizosfera? Nicole Dubilier, directora del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, lo explica: "Las hierbas marinas producen azúcar durante la fotosíntesis. En condiciones de luz media, estas plantas utilizan la mayor parte de los azúcares que producen para su propio metabolismo y crecimiento. Pero en condiciones de mucha luz, por ejemplo al mediodía o durante el verano, las plantas producen más azúcar de la que pueden utilizar o almacenar. Entonces liberan el exceso de sacarosa en su rizosfera. Piensa en ello como una válvula de desbordamiento".
Curiosamente, un pequeño grupo de especialistas microbianos es capaz de prosperar con la sacarosa a pesar de las difíciles condiciones. Sogin especula que estos especialistas en sacarosa no sólo son capaces de digerir la sacarosa y degradar los fenoles, sino que podrían beneficiar a las hierbas marinas produciendo los nutrientes que necesitan para crecer, como el nitrógeno. "Estas relaciones beneficiosas entre las plantas y los microorganismos de la rizosfera son bien conocidas en las plantas terrestres, pero apenas estamos empezando a comprender las íntimas e intrincadas interacciones de las hierbas marinas con los microorganismos de la rizosfera marina", añade.
Hábitats amenazados y críticos
Las praderas marinas se encuentran entre los hábitats más amenazados del planeta. "Si se observa la cantidad de carbono azul -es decir, el carbono capturado por los ecosistemas oceánicos y costeros del mundo- que se pierde cuando se diezman las comunidades de praderas marinas, nuestra investigación lo demuestra claramente: No es sólo la hierba marina en sí, sino también las grandes cantidades de sacarosa que hay debajo de las hierbas marinas vivas lo que provocaría una pérdida de carbono almacenado. Nuestros cálculos muestran que si la sacarosa de la rizosfera de las praderas marinas fuera degradada por los microbios, se liberarían a la atmósfera al menos 1,54 millones de toneladas de dióxido de carbono en todo el mundo", afirma Liebeke. "Eso equivale aproximadamente a la cantidad de dióxido de carbono que emiten 330.000 coches en un año". Los pastos marinos están disminuyendo rápidamente en todos los océanos, y se estima que las pérdidas anuales llegan al 7% en algunos lugares,¬ comparable a la pérdida de los arrecifes de coral y las selvas tropicales. Es posible que ya se haya perdido hasta un tercio de las hierbas marinas del mundo. "No sabemos tanto sobre las praderas marinas como sobre los hábitats terrestres", subraya Sogin. "Nuestro estudio contribuye a nuestra comprensión de uno de los hábitats costeros más críticos de nuestro planeta, y pone de relieve lo importante que es preservar estos ecosistemas de carbono azul".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
E. Maggie Sogin, Dolma Michellod, Harald Gruber-Vodicka, Patric Bourceau, Benedikt Geier, Dimitri V. Meier, Michael Seidel, Soeren Ahmerkamp, Sina Schorn, Grace D'Angelo, Gabriele Procaccini, Nicole Dubilier, Manuel Liebeke: Sugars dominate the seagrass rhizosphere. Nature Ecology & Evolution (2022)
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