Esponjas gigantes prosperan en volcanes submarinos del Ártico

Un ecosistema sorprendentemente rico y densamente poblado en las cimas de volcanes submarinos extinguidos en las profundidades del Océano Ártico, según publican en la revista ‘Nature Communications’.

Estos focos de vida están dominados por esponjas, que crecen en gran número y con un tamaño impresionante.

«En la cima de los montes submarinos volcánicos extintos de la Dorsal de Langseth encontramos enormes jardines de esponjas, pero no sabíamos de qué se alimentaban», informa Antje Boetius, jefa científica de la expedición, directora del Grupo de Investigación de Ecología y Tecnología de las Profundidades Marinas del Instituto Max Planck de Microbiología Marina y directora del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina, en Alemania.

Con las muestras de la misión, la primera autora, Teresa Morganti, experta en esponjas del Instituto Max Planck de Microbiología Marina de Bremen, pudo identificar cómo se adaptan las esponjas al entorno más pobre en nutrientes.

«Nuestro análisis reveló que las esponjas tienen simbiontes microbianos que son capaces de utilizar la materia orgánica antigua –explica Morganti en un comunicado–. Esto les permite alimentarse de los restos de antiguos habitantes, ya extinguidos, de los montes submarinos, como los tubos de gusanos compuestos de proteínas y quitina y otros detritus atrapados».

Las esponjas se consideran una de las formas de vida animal más básicas. Sin embargo, tienen éxito y abundan en todos los océanos, desde los arrecifes tropicales poco profundos hasta las profundidades marinas del Ártico.

Muchas esponjas albergan una compleja comunidad de microorganismos en una relación simbiótica, que contribuye a la salud y nutrición de las esponjas produciendo antibióticos, transfiriendo nutrientes y eliminando excrementos.

Esto también se aplica a las esponjas Geodia, que dominan la comunidad en los montes submarinos del Ártico. La unidad de esponja y microbios asociados se denomina holobionte de esponja.

Teresa Morganti colaboró con Anna de Kluijver, experta de la Universidad de Utrecht, y con el laboratorio de Gesine Mollenhauer, del Instituto Alfred Wegener, para identificar la fuente de alimentación, el crecimiento y la edad de las esponjas.

Descubrieron que, hace miles de años, las sustancias que se filtraban del interior del lecho marino sustentaban un rico ecosistema, hogar de una gran variedad de animales. Cuando se extinguieron, quedaron sus restos. Ahora éstos forman la base de este inesperado jardín de esponjas.

El análisis microbiano de los microorganismos corroboró la hipótesis de los investigadores. «Los microbios tienen la caja de herramientas adecuada para este hábitat», explica Ute Hentschel, del Centro Helmholtz de Investigación Oceánica GEOMAR de Kiel, que realizó los análisis microbiológicos con su equipo.

«Los microbios tienen los genes necesarios para digerir las partículas refractarias y la materia orgánica disuelta y utilizarla como fuente de carbono y nitrógeno, así como una serie de fuentes de energía química disponibles allí», añade.

Los científicos también demostraron que las esponjas actúan como ingenieros del ecosistema: Producen espículas que forman una alfombra sobre la que se arrastran. Esto puede facilitar el asentamiento local de partículas y materiales biogénicos. Los holobiontes de las esponjas pueden aprovechar esta materia detrítica, creando así su propia trampa alimentaria.

La Dorsal de Langseth es una cordillera submarina no muy lejos del Polo Norte que se encuentra bajo la superficie del agua permanentemente cubierta de hielo. Allí, la biomasa de esponjas era comparable a la de terrenos de esponjas más superficiales con un aporte de nutrientes mucho mayor.

«Este es un ecosistema único. Nunca habíamos visto nada parecido en el Ártico Central –señala Boetius–. En la zona de estudio, la productividad primaria del agua suprayacente proporciona menos del uno por ciento de la demanda de carbono de las esponjas. Por lo tanto, este jardín de esponjas puede ser un ecosistema transitorio, pero es rico en especies, incluidos los corales blandos».

El Ártico es una de las regiones más afectadas por el cambio climático. «Antes de nuestro estudio, no se había identificado ningún terreno de esponjas similar en el alto Ártico central, una zona del océano cubierta de hielo que sigue sin estudiarse debido a las dificultades asociadas a la observación y el muestreo de estos ecosistemas de aguas profundas cubiertos de hielo», subraya Morganti.

La estrecha colaboración de científicos de diferentes instituciones, entre ellas el Instituto Max Planck de Microbiología Marina, el Instituto Alfred Wegener y GEOMAR, ha permitido conocer a fondo este sorprendente foco de vida en las frías profundidades.

«Con la rápida disminución de la capa de hielo marino y el cambio del entorno oceánico, es esencial conocer mejor los ecosistemas de los puntos calientes para proteger y gestionar la diversidad única de estos mares árticos bajo presión», concluye Boetius.

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