La vida tras la erupción: el volcán de La Palma como ensayo para Marte

Cuando terminó la erupción del Tajogaite, en diciembre de 2021, la geografía de La Palma cambió para siempre. Donde antes había casas, cultivos, caminos o laderas reconocibles, quedaron coladas de lava, roca negra, grietas calientes y tubos recién formados bajo la superficie. El volcán, con todo su poder natural, dibujó a fuego un nuevo mapa sobre la isla y la memoria de sus habitantes. Durante un tiempo, parecía que todo lo que tocó la lava quedaría sumido en un silencio eterno.

Pero incluso en un territorio nacido en esas circunstancias, todavía caliente y sin suelo fértil, la vida siempre encuentra una forma de abrirse paso. Así lo demuestran los resultados de un equipo internacional de investigación liderado por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC), que ha identificado las primeras comunidades microbianas que colonizan los tubos de lava generados tras la erupción y describe qué microorganismos llegan primero, cómo se adaptan a un ambiente sin suelo, sin vegetación y sin luz y qué papel desempeñan en la recuperación del ecosistema.

Muestreo en el interior del Tubo Rojo, formado durante la erupción del Tajogaite. Crédito: Nicasio Jiménez.

El trabajo, publicado en la revista Environmental Microbiome, convierte estos tubos volcánicos en un laboratorio natural: un lugar donde observar, casi desde el inicio, cómo empieza a formarse una comunidad biológica en un entorno extremo. Además, sus resultados sirven como modelo para estudiar la posible habitabilidad de espacios subterráneos en Marte.

Un mundo recién nacido

Los tubos de lava se forman cuando la superficie de una colada, es decir, la masa de lava que sale del volcán y avanza por la superficie durante una erupción, se enfría y solidifica mientras el material fundido continúa fluyendo por debajo. Cuando la erupción cesa y ese flujo se vacía, queda un conducto natural de roca volcánica. Según el equipo experto, los tubos de lava formados durante la erupción del Tajogaite en 2021en La Palma ofrecen una oportunidad “excepcional” para estudiar la colonización microbiana desde sus primeras etapas. Es decir, observar quién llega, quién resiste y quién logra establecerse cuando todavía no hay suelo fértil, raíces, musgos ni una comunidad biológica consolidada. “Para la ciencia, esa juventud geológica tiene un valor enorme”, explica a la Fundación Descubre la investigadora del IRNAS-CSIC Ana Zélia Miller.

Equipo de investigación que ha realizado este estudio.

El interés del estudio no termina en la Tierra. Los tubos de lava son entornos de gran valor para la astrobiología porque se parecen, en algunos aspectos, a posibles refugios subterráneos de Marte. En el planeta rojo, la superficie está expuesta a radiación intensa, temperaturas extremas y condiciones muy hostiles. Bajo tierra, en cambio, podrían existir espacios más protegidos y estables. Por eso, estudiar cómo se instala la vida en tubos volcánicos recientes ayuda a diseñar estrategias para buscarla fuera de nuestro planeta. 

¿Quién llega primero?

Los resultados muestran que los primeros microorganismos llegan desde el exterior, transportados por el aire en forma de aerosoles o esporas o asociados a animales como aves, insectos o pequeños mamíferos. 

Y es que en un nuevo ecosistema, cada aporte cuenta: un excremento de ave, una pluma, un fragmento vegetal o una partícula depositada por el viento pueden convertirse en una pequeña fuente de nutrientes en un espacio donde casi todo es roca.

Así, los expertos constataron que la colonización no depende únicamente de ‘quién’ llega primero; también de las condiciones del entorno. El estudio identifica varios elementos que condicionan la aparición de estas primeras comunidades:

• La entrada de materia orgánica desde el exterior, como excrementos  de aves, insectos o partículas arrastradas por el aire.
• La temperatura de las paredes y del aire dentro del tubo volcánico.
• La salinidad y la presencia de depósitos minerales en la roca basáltica.
• La ventilación y el grado de aislamiento de cada zona.
• La capacidad de algunos microorganismos para sobrevivir con muy pocos nutrientes.
• La formación de biopelículas, capas finas adheridas a la roca formadas por células microbianas que ayudan a estabilizar las primeras comunidades.

La primera piel de la roca

En las zonas donde entra materia orgánica, la actividad microbiana es mayor. Allí, los microorganismos encuentran una especie de despensa mínima que facilita su crecimiento. En cambio, en áreas más profundas o aisladas, donde solo hay roca y minerales, la vida es más escasa, pero también más especializada. Aquellas profundidades las habitan organismos que mantienen sus funciones vitales con recursos muy limitados. Algunos, incluso, pueden obtener energía de los propios minerales o resistir condiciones que resultarían hostiles e incluso imposibles para otros seres vivos.

Imagen aérea de la superficie del campo de lava del Tajogaite, cuatro años después de la erupción. Crédito: Ana Pires.

Uno de los procesos descritos y destacados por el equipo es la formación de biopelículas. Estas comunidades microbianas crean capas finas y pegajosas sobre la roca, una especie de primera piel biológica que empieza a modificar el entorno.

Al adherirse a los minerales, los microorganismos alteran su superficie, producen pequeñas perforaciones, cambian su composición y dejan marcas que, con el tiempo, pueden conservarse como huellas de actividad biológica. Estos procesos representan uno de los primeros pasos en la formación de suelo y en la recuperación del ecosistema tras una erupción.

La Palma como espejo de Marte

En ese sentido, La Palma funciona como un campo de pruebas natural. Un lugar donde la Tierra ofrece, a escala humana, un proceso que en otros planetas podría haber ocurrido hace millones de años.

El equipo, liderado por el IRNAS-CSIC y en el que participan el Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC), la Universidad de Almería y la Universidad de Huelva, con la colaboración de la Universidad de Évora, el INESCTEC (Portugal) y la Federación Canaria de Espeleología, continuará analizando cómo evolucionan estas comunidades con el paso del tiempo. Los expertos explican que la ventaja de este entorno es que aún está en plena transformación y que cada campaña de muestreo permitirá comparar etapas distintas de un proceso que acaba de empezar.

El objetivo es comprender mejor cómo se recuperan los ecosistemas tras eventos extremos, como una erupción volcánica, y analizar el papel que desempeñan los microorganismos en ese proceso. Al mismo tiempo, el estudio abre la puerta a posibles aplicaciones biotecnológicas, ya que algunas de estas comunidades microbianas podrían producir compuestos bioactivos con interés en distintos ámbitos, incluida la salud. Entre ellos, por ejemplo, sustancias capaces de inhibir el crecimiento de otros microorganismos.

Interior del tubo de lava “Canal Hornito Bonito”, formado durante la erupción del Tajogaite, con depósitos minerales blancos que recubren parte de sus paredes. Crédito: Nicasio Jiménez.

Cuando el Tajogaite se apagó, dejó tras de sí un territorio herido y humeante. Pero sobre esa roca joven, todavía caliente en algunos puntos, la vida se abre paso. Resiste. Transforma. Y quizá por eso mismo estos tubos de lava interesan tanto a quienes estudian Marte: porque antes de buscar grandes respuestas en otros mundos, la ciencia necesita aprender a leer los comienzos en la Tierra. Y en La Palma, bajo la lava reciente, está la primera página.

Más información en #CienciaDirecta: Los primeros organismos que colonizan el volcán de La Palma sirven de modelo para la búsqueda de vida en Marte