El efecto de la acidificación de los océanos en las interacciones fitoplancton-virus

Uno de los impactos más graves del uso de combustibles fósiles ha sido la acidificación de los océanos de la Tierra, ya que el dióxido de carbono se difunde en las capas superficiales, provocando una reducción importante del pH. Estas condiciones ácidas dificultan tremendamente la biomineralización de conchas calcáreas, poniendo así en peligro la biodiversidad debido a la extinción de comunidades planctónicas calcáreas.

Cambio climático y medio ambiente

Los cocolitóforos son microalgas recubiertas por pequeñas placas calcáreas que desempeñan un papel clave en el ciclo del carbono en los océanos de la Tierra. El proyecto HI PH-IVE (Historical and current phytoplankton interactions with viruses: Emiliania huxleyi case study) estudió cómo responden los cocolitóforos a cambios climáticos bruscos. La comprensión de cómo se modificará la biodiversidad en respuesta al cambio climático se ve limitada por una falta de información sobre la biodiversidad de eucariotas en los océanos y por la tasa actual de pérdida de biodiversidad. Por tanto, los investigadores del proyecto HI PH-IVE se propusieron mejorar la comprensión de la complejidad y de la tasa de adaptación en E. huxleyi, la especie más abundante de cocolitóforo en los océanos actuales. Los investigadores desarrollaron marcadores genéticos con el objetivo de describir por primera vez la microdiversidad existente a nivel tanto intraespecífico como interespecífico entre E. huxleyi y Gephyrocapsa oceanica, dos especies clave de cocolitóforos estrechamente emparentadas. El proyecto también proporcionó pistas sobre un proceso evolutivo inesperado en estas especies, controlado por factores ambientales, principalmente por la temperatura. Esto tendrá una gran repercusión no solo sobre la comprensión de la capacidad de adaptación dentro de diferentes poblaciones y especies por un flujo genético parcial entre poblaciones alejadas, sino también sobre la evaluación futura de su biodiversidad. Los investigadores también demostraron que los virus están estrechamente vinculados con la historia evolutiva y la regulación poblacional en E. huxleyi. Este hecho representa una presión positiva tanto para la mejora como para la selección de la capacidad de adaptación del fitoplancton y, por tanto, para la biodiversidad. Por último, se emplearon técnicas de metagenómica para comparar comunidades de la región norte del océano Atlántico mediante una serie de muestras que se remontan hasta el año 1960. Esto proporcionó un marco de trabajo preciso para el desarrollo de modelos ecológicos sobre la diversidad molecular y la adaptación de nicho a la temperatura en el género Gephyrocapsa. En conjunto, los resultados de HI PH-IVE darán lugar al primer estudio mundial para correlacionar un método de código de barras de múltiples genes con datos genómicos y metagenómicos en un contexto ecológico para una comunidad cosmopolita de fitoplancton. Estos también permitirán a los investigadores mejorar las predicciones respecto al efecto del cambio climático en el fitoplancton. Es más, los descubrimientos del proyecto ayudarán a comprender adaptaciones genéticas clave que permiten a estos organismos adaptarse y sobrevivir a múltiples factores estresantes, la infección vírica y al aumento de la acidificación de los océanos de la Tierra.