Las bacterias reciclan el carbono en los arrecifes coralinos

Las bacterias reciclan el carbono en los arrecifes coralinos

“Las perturbaciones antropogénicas causan que los arrecifes coralinos estén dominados por algas carnosas, lo cual conlleva a la mortalidad del tejido coralino poniendo en declive el ecosistema”

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Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más productivos del planeta, con altas tasas de producción primaria comparables con una selva tropical.  En estos diversos ecosistemas, existen comunidades microbianas que desempeñan tareas fundamentales para el mantenimiento del arrecife. Microorganismos como bacterias, virus, archaeas y algas contribuyen al flujo del carbono en el arrecife.

En varios estudios se ponen en evidencia las complejas interacciones microbianas entre estos y la modulación del flujo de carbono. Además, estos median el reciclaje de materia orgánica en el mar e intervienen en procesos como la mineralización, la exportación y producción de biomasa en varios compartimentos tróficos. Se determinó según Silveira y colaboradores que cambios en la estructura microbiana, el aumento biomasa, la disminución de eficiencia de crecimiento y el escape de ataques virales (Figura 1) hacen que disminuya la resistencia del ecosistema y contribuyan a degradación del mismo.

Figura 1. Cambios en las fases microbianas cuando hay un aumento de disturbios antropogénicos. Tomado de Silveira et al. 2017.

Los organismos de los fondos marinos liberan 10-50% de su producción orgánica lo cual estimula el metabolismo microbiano heterotrófico en la columna de agua. Como resultado, los microorganismos de los arrecifes crecen más rápido que las comunidades de mar abierto, además debido a todas las perturbaciones antropogénicas hay un aumento en la dominancia de algas carnosas. Estas matas algales y macroalgas producen carbono orgánico disuelto (DOC) que estimulan el metabolismo heterotrófico microbiano aumentando sus tasas de crecimiento y respiración, cuando esto sucede se forman zonas con poco oxígeno en la superficie que existe entre el coral y el alga, provocando la muerte del tejido coralino por lo que las algas empiezan a proliferar los arrecifes.

Las transiciones tróficas de los arrecifes coralinos deben ser entendidas como un conjunto de fases en las cuales hay cambios en comunidades microbianas en diferentes aspectos que según Silveira y sus colaboradores son la estructura y el metabolismo de la comunidad microbiana, que depende del carbono orgánico suministrado por organismos de la columna de agua y de exudados y nutrientes producidos por algas. Otro aspecto es la biomasa de los microorganismos que está correlacionada positivamente con la cobertura algal, lo cual conlleva a que bacterias heterotróficas proliferen y perjudique el coral. Finalmente, en esta investigación mencionan el papel de los virus en los arrecifes de coral y se concluye que mantienen la diversidad en las comunidades microbianas y controlan las comunidades de microorganismos.

En el ecosistema hay una transición trófica debido a las perturbaciones antropogénicas (Figura 2), cuando esta es mayor hay un aumento de la cobertura algal afectando las comunidades microbianas que a su vez afectan otros niveles tróficos superiores, siendo una red trófica compleja (Figura 3). Es fundamental que la composición de la comunidad microbiana, la biomasa, el metabolismo del carbono y la depredación viral en las cadenas tróficas de arrecife sean tenidas en cuenta para la elaboración de modelos ecológicos microbianos que permitan predecir y entender la influencia microbiana del flujo de carbono en los arrecifes de coralinos.

Figura 2. Procesos microbianos mediando el flujo de carbono en el coral y en la columna de agua. Tomado de Silveira et al. 2017.

Con estrategias de restauración, investigación, manipulación de aspectos en ecología microbiana se espera ofrecer una oportunidad para detener el fuerte declive que están sufriendo los arrecifes coralinos. Todas estas herramientas más los estudios en microbiología coralina deben abarcar estudios multidisciplinarios y comprender otras áreas de la ciencia para que los descubrimientos en la ecología microbiana de los arrecifes puedan tener un mayor impacto y se puedan elucidar varios conceptos a los ojos del mundo.

Sandra Montaño Salazar

septiembre 22, 2017