Els bacteris marins també aprofiten el sol durant les grans floracions de fitoplàncton
Les grans floracions de fitoplàncton, sinònim de màxima activitat biològica als oceans, no només beneficien els organismes fotosintètics. Un estudi liderat per la investigadora Laura Gómez-Consarnau, de l’Institut Mediterrani d’Estudis Avançats (IMEDEA, CSIC-UIB), ha constatat que nombroses bacteris marines no fotosintètiques incrementen de manera notable l’ús de l’energia solar coincidint amb aquests episodis de gran riquesa biològica.
La recerca, publicada a la revista Nature Communications, demostra que les anomenades rodopsines microbianes —unes proteïnes capaces de captar llum i transformar-la en energia metabòlica— assoleixen els seus màxims just quan el fitoplàncton registra els pics de creixement. Es tracta d’un mecanisme alternatiu a la fotosíntesi clàssica, però amb una presència molt més estesa del que es pensava fins ara.
Fins fa poc, la comunitat científica associava aquesta forma de fototrofia bacteriana sobretot als oceans oligotròfics, pobres en nutrients i amb baixa productivitat. El nou treball amplia aquesta visió i mostra que, també en zones costaneres molt productives, la llum solar és aprofitada per bacteris heteròtrofes com a suport energètic.
Un any de seguiment
L’estudi es basa en un seguiment mensual, durant més d’un any, d’un sistema d’aflorament situat davant la costa de Califòrnia. En aquesta regió del Pacífic, els vents primaverals afavoreixen l’ascens de nutrients des de les aigües profundes i desencadenen intenses floracions de fitoplàncton. A diferència d’investigacions anteriors, centrades sobretot en l’anàlisi genètica, l’equip va mesurar directament la retinal, la molècula activa de les rodopsines, fet que va permetre quantificar amb precisió la capacitat real de captació de llum.
Els resultats indiquen que la concentració de rodopsines pot augmentar fins a nou vegades durant les floracions, en paral·lel als màxims de clorofil·la i de producció biològica. Aquest increment està estretament vinculat a la proliferació de bacteris degradadors de matèria orgànica, especialment del grup dels Flavobacteriales, coneguts per aprofitar els compostos generats pel fitoplàncton.
Segons les estimacions de l’estudi, prop del 70% de les bacteris heteròtrofes presents en aquests episodis contenen rodopsines. A més d’alimentar-se de la matèria orgànica disponible, aquestes bacteris utilitzen l’energia solar com a reforç metabòlic, un fet que podria facilitar un reciclatge més eficient del carboni a les capes superficials de l’oceà.
La importància del descobriment
Les implicacions d’aquest descobriment són rellevants per a la comprensió del cicle del carboni i la seva relació amb el clima. Les zones oceàniques altament productives, com els sistemes d’aflorament costaner, aporten una part molt significativa de la producció biològica marina global, i la captació de llum per part de les bacteris suposa una entrada d’energia fins ara poc considerada en els models ecològics.
La recerca amplia el paper de les rodopsines microbianes més enllà dels oceans pobres en nutrients i reforça la idea d’un funcionament energètic marí més divers i complex. Des de l’IMEDEA, aquesta línia de treball ja s’està desenvolupant també a la Mediterrània, amb estudis que analitzen al llarg de tot l’any com la captació de llum per part de les bacteris influeix en els cicles biogeoquímics, amb el suport de noves infraestructures analítiques incorporades recentment al centre.
Foto: Laura Gómez-Consarnau