Los efectos del cambio climático en las microalgas ‘a cámara rápida’

Hace unos 2.000 millones de años, la Tierra era muy distinta a como se la conoce hoy. La corteza terrestre sufrió numerosos cambios geológicos y el brillo del Sol primitivo alcanzaba la superficie de forma muy tenue. El clima era frío y la atmósfera, carente de oxígeno. El planeta se hubiera congelado de no ser por la acción de los ancestros de las bacterias y microalgas actuales.

Así lo confirmó un estudio internacional en 2019, en el que se detalla que estos microorganismos sirvieron como alimento a otros seres vivos emisores de metano. La presencia de este gas de efecto invernadero calentó la atmósfera, permitiendo la continuidad de la vida en el planeta.

Imagen al microscopio de ‘Chamydomonas reinhardtii’. Fuente: UMA.

La forma en la que estos microorganismos lograron adaptarse a la adversidad climática y evolucionar hace millones de años suscita una nueva pregunta en el actual escenario del cambio climático: ¿Cómo afectarán las futuras alteraciones térmicas a sus primas lejanas, las microalgas?

La respuesta la aporta un equipo de investigación de la Universidad de Málaga, que aplica un simulador del cambio climático para comprobar los efectos de las altas temperaturas en las microalgas. De este modo, los científicos confirman que estos microorganismos se adaptarían a estas condiciones ambientales, pero sus tasas de crecimiento disminuirán al incrementar la salinidad del agua, producto de las alteraciones climáticas.

Para ello, cultivaron hasta 350 generaciones de estos microorganismos a lo largo de seis meses. Durante el transcurso del experimento pudieron comprobar cómo se iban adaptando a un entorno donde se había elevado la temperatura. Un salto al futuro, mediante la aceleración de la transmisión de las características de generación en generación.

Factores ambientales y genéticos

Los expertos han extraído sus conclusiones con la microalga verde Chlamydomonas reinhardtii, que se encuentra en ecosistemas de agua dulce como las lagunas. La eligieron porque es un organismo modelo, es decir, los investigadores podían extraer conclusiones aplicables a otras especies de microalgas de agua dulce. “Además, son la base de la cadena alimentaria de estos entornos. También sirven para desarrollar biocombustibles, bioenergía y para eliminar contaminantes del medio natural, entre otras aplicaciones”, comenta a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Málaga Ignacio Melero.

Al igual que los microorganismos primitivos, estas microalgas han tenido que adaptarse a los cambios climatológicos que se han producido a lo largo de millones de años para sobrevivir. Sin embargo, el rápido aumento de la temperatura y la salinidad a causa del cambio climático supone un nuevo escenario ambiental al que deben enfrentarse. “El incremento de las temperaturas y las alteraciones meteorológicas, entre otros factores, producen un deterioro en las cualidades de los entornos acuáticos en los que habitan. Por eso, queríamos comprobar en qué condiciones dejarían de sobrevivir”, destaca Ignacio Melero.

Equipo de investigación. De izquierda a derecha: Maria Jesús García Sánchez, Raquel Sánchez de Pedro, Andreas Reul, Antonio Flores Moya, Elena Bañares España e Ignacio José Melero Jiménez.

En el estudio, publicado en Science of the Total Enviroment, los científicos explican que observaron durante seis meses la respuesta fotosintética de hasta 350 generaciones de microalgas. En concreto, simularon cómo les afectaba el cambio climático en tres escenarios distintos. Una emulaba un incremento de la temperatura, otra un aumento de la salinidad, y la tercera un escenario donde ambas condiciones variaban a la vez.

Gran adaptabilidad

El experimento mostró que las microalgas se beneficiaban del aumento de temperatura. Sin embargo, la capacidad de adaptación fue muy baja cuando se incrementó la salinidad. “Este factor está condicionado por el aumento de la temperatura. En última instancia, el cambio global podría desencadenar que esta microalga reduzca su capacidad para hacer la fotosíntesis y se reproduzca menos. Esto también causaría una disminución de la biodiversidad en el futuro”, concluye Ignacio Melero.

Esta predicción apunta a que desaparecerían de ciertos ecosistemas, lo que supone una amenaza ambiental puesto que las microalgas realizan diversas funciones. Por ejemplo, ayudan a ‘limpiar’ sus hábitats de agentes contaminantes, poseen valor ecológico por ser productoras de oxígeno y fuente de alimento para otros seres. Además, tienen interés económico por los numerosos compuestos que se pueden obtener de ellas. Pero más allá de sus aplicaciones, los investigadores del Departamento de Botánica y Fisiología Vegetal de la Universidad de Málaga pone el foco en el pasado de estos microorganismos para comprender sus mecanismos biológicos de supervivencia.

Cajas de cultivo con microalgas. Fuente: UMA.

La gran adaptabilidad de las microalgas les ha permitido evolucionar durante millones de años y aclimatarse a una atmósfera cambiante. Sin embargo, el calentamiento paulatino de la Tierra y los efectos del cambio climático suscitan una nueva cuestión: ¿Cómo será el futuro del planeta sin estos microorganismos? Tan solo hacen falta 350 generaciones de microalgas ‘a cámara rápida’ para saberlo.

Más información en #CienciaDirecta: Aplican un simulador del cambio climático para comprobar los efectos de las altas temperaturas en las microalgas