Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han llevado a cabo un estudio innovador reviviendo vida microbiana antigua encapsulada en el permafrost cerca de Fairbanks, Alaska. Este importante experimento, realizado en un túnel de 100 metros de largo excavado en el suelo helado, implicó la incubación de microorganismos que habían permanecido inactivos durante decenas de miles de años. Después de rehidratar y calentar las muestras para simular las condiciones futuras del Ártico, el equipo observó que estos microbios se activaban y emitían gases de efecto invernadero.
Si bien los hallazgos del estudio no son inmediatamente alarmantes en términos de salud humana, han provocado debates críticos sobre los impactos del cambio climático en el ecosistema ártico. El autor principal e investigador postdoctoral Tristan Caro enfatizó que si bien los microbios revividos no representan una amenaza infecciosa, su capacidad para digerir materia rica en carbono y liberar dióxido de carbono y metano podría potencialmente empeorar el calentamiento global.
El permafrost, que consiste en suelo congelado durante al menos dos años seguidos, actúa como un enorme sumidero de carbono. Según estimaciones de la NOAA, el permafrost ártico almacena aproximadamente 1.500 mil millones de toneladas de carbono orgánico, casi el doble de los niveles actuales de carbono en la atmósfera. Este carbono, principalmente encerrado en materia orgánica vieja, ha permanecido intacto debido al ambiente frío y bajo en oxígeno del permafrost. A medida que el Ártico se calienta, el equilibrio entre los ciclos de congelación y descongelación se está alterando, lo que corre el riesgo de acelerar las emisiones de carbono de microbios previamente inactivos.
El estudio, publicado en el Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, implicó la recolección de muestras de las instalaciones de investigación del túnel de permafrost del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU., algunas de las cuales datan de hace unos 40.000 años. Inicialmente, la actividad microbiana era mínima, pero después de seis meses, los investigadores observaron un aumento significativo en la actividad metabólica y la formación de biopelículas, una clara señal de comunidades microbianas prósperas.
El coautor Sebastian Kopf señaló que estos microorganismos exhiben características distintivas determinadas por su extenso aislamiento, produciendo compuestos únicos que difieren de las bacterias que habitan en la superficie. Esto genera preocupación sobre su potencial para liberar cantidades significativas de gases de efecto invernadero, como el metano, que se sabe que es más de 80 veces más eficaz para atrapar el calor en la atmósfera que el dióxido de carbono durante 20 años.
La investigación subraya el concepto de ciclos de retroalimentación climática positiva, donde el calentamiento conduce al derretimiento del permafrost, a un aumento de la actividad microbiana y a mayores emisiones de gases de efecto invernadero, creando un ciclo autosostenible de calentamiento y deshielo. Los resultados indican que los veranos cálidos y prolongados, en lugar de picos de calor aislados, son fundamentales para desencadenar esta respuesta microbiana.
Los hallazgos del estudio son consistentes con observaciones más amplias de que el deshielo del permafrost se está produciendo más rápido de lo que se había modelado anteriormente. El Experimento de Vulnerabilidad del Ártico Boreal de la NASA respalda esto y muestra cómo los paisajes termokarst se están expandiendo, liberando aún más el carbono atrapado.
A pesar del enfoque local de esta investigación, las implicaciones resuenan a escala global. Los hallazgos desafían la percepción tradicional del permafrost como un paisaje inerte, revelando que es un sistema dinámico que podría influir significativamente en los escenarios climáticos futuros. El equipo de investigación planea ampliar su investigación a varias regiones árticas para comprender mejor el comportamiento de estos ecosistemas antiguos frente al cambio climático en curso.
Como afirmó sucintamente Tristan Caro, la investigación sobre la dinámica microbiana del permafrost apenas comienza, lo que pone de relieve el amplio conocimiento que queda por descubrir a medida que las tendencias de calentamiento continúan evolucionando.
