Harold Nuñez

Durante el invierno, las temperaturas descienden, los días grises son más frecuentes y las nubes se vuelven las protagonistas de este periodo. Ahora, ¿qué vuelve especialmente interesante a las nubes? Pues que ellas contienen mucho más que simplemente vapor de agua. Las nubes son un aerosol, una mezcla de gas y partículas microscópicas de diversa naturaleza, como polvo, carbón, sal de mar u otros minerales que arrastrados por el aire, llegan hasta las capas superiores de la atmósfera.

Lo sorprendente es que dentro de las nubes también podemos detectar partículas de origen biológico, como bacterias.

Sabemos que las nubes se forman a partir de vapor de agua, el que al ganar altitud comienza a enfriarse y condensarse. Sin embargo, esta transición de vapor a líquido requiere de pequeñas partículas en suspensión, los llamados núcleos de condensación de nubes (NCCs).

Los NCCs son la fracción sólida de las nubes, las partículas microscópicas que mencionamos al comienzo. Pues bien, los microorganismos también pueden actuar como NCCs. El caso más conocido de NCC de origen biológico es el de Pseudomonas syringae, una bacteria que secreta una proteína que promueve la condensación y formación de hielo a temperaturas cercanas a 0ºC. Así el hielo formado por P. syringae rompe la pared celular de las plantas a quienes infecta, favoreciendo su proliferación al interior de ellas.

Aunque este fenómeno se produce a nivel terrestre, investigaciones que mezclan la microbiología y el estudio del clima han demostrado la existencia de bacterias en la tropósfera, la capa más baja de la atmósfera terrestre y que va desde los 20 km en el trópico hasta los 7 km en los polos. Aunque el rol que cumplen ahí aún no está claro, sabemos que existen en gran cantidad. Se han detectado hasta 100.000 células por m3 de aire, y en algunos casos representan hasta el 20% del total de micro-partículas en suspensión. Además, un porcentaje mayoritario de estas bacterias se encuentran activas biológicamente, y muchas de ellas parecen funcionar como NCCs.

Pero, ¿por qué esto es importante? Al actuar como NCCs las bacterias estarían participando de la formación de nubes, de las gotas de lluvia y de la nieve. Entonces nos tendríamos que preguntar, ¿cómo llegan hasta ahí? Las tormentas, huracanes y en general cualquier actividad, humana o natural, que implique el movimiento y remoción de tierra y polvo produce el desplazamiento hacia la atmósfera de NNCs, tanto biológicos como no biológicos. Sin embargo, actuar como NNCs no es el único papel de las bacterias en la formación de nubes, también son una importante fuente generadora de NCCs no biológicos.

Pelagibacterales es el grupo de bacterias más abundante en el océano, constituyendo un tercio de la comunidad microbiana que en él habita. Como parte de su metabolismo, Pelagibacterales degrada un compuesto producido por el plancton, liberando a su vez dimetil sulfuro (DMS) a la atmósfera. Este compuesto es el que da su olor característico al mar y también actúa como NCC, ayudando a la generación de las nubes. Para algunos científicos esto podría tener importantes consecuencias sobre el clima. Ellos proponen que el aumento de la radiación solar favorece el crecimiento del plancton, quien a su vez produce más del compuesto precursor utilizado por los Pelagibacterales. Como consecuencia habría un aumento del DMS atmosférico, lo que generaría más nubes, enfriando el ambiente. Esta hipótesis, conocida como CLAW, aún no se comprueba, pero tendría implicancias muy importantes para el clima, ayudando a la mejor comprensión de uno de los mecanismos que regulan la formación de nubes.

Aún se requiere bastante investigación para conocer que funciones cumplen las bacterias que se encuentran en la atmósfera. Por ahora sabemos de su presencia y que una parte significativa de ellas se encuentra activa. En el futuro sería muy interesante conocer cómo se adaptan a las condiciones extremas de radiación solar a las que se ven sometidas, cuál es la distancia que logran viajar, por cuánto tiempo y quá tipo de bacterias son las que mejor logran desplazarse por la atmósfera.

Fuentes

Klein AN, Bohannan B, Jaffe D, Levin DA, Green JL. Molecular Evidence for Metabolically Active Bacteria in the Atmosphere. Front Microbiol. 2016 7: 772.

DeLeon-Rodriguez N et al. Microbiome of the upper troposphere: Species composition and prevalence, effects of tropical storms, and atmospheric implications. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013. 110(7): 2575–2580.

Smith DJ, Griffin DW, Jaffe DA. The High Life: Transport of Microbes in the Atmosphere. Eos. 2011. 92(30): 249-250.

Sun J et al. The abundant marine bacterium Pelagibacter simultaneously catabolizes dimethylsulfoniopropionate to the gases dimethyl sulfide and methanethiol. Nat Microbiol. 2016. 1(8):16065.

Harold Nuñez
Tecnólogo Médico y doctor en Ciencias Biomédicas. Actualmente trabaja como consultor científico en uBiome Chile. Sus intereses son el estudio de las comunidades de microorganismos que habitan en el cuerpo humano, buscando establecer que relación tienen ellos con nuestra salud.

6 Comentarios

    • Aunque bacterias no existen en todas partes de la tierra, se han aislado otro tipo microorganismos, como arqueas, desde los lugares más inhóspitos.

    • Interesante teoría. Al menos se sabe que de acuerdo al clima o el “origen” de los núcleos de condensación la composición bacteriana cambia. Muchas gracias por tu comentario.

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