Desentrañando los secretos de los microbiomas del océano Atlántico
El Atlántico, el segundo océano más grande del mundo, alberga una gran variedad de formas de vida, desde el mundo microbiano, en gran parte invisible, hasta formidables criaturas marinas. Este entorno tan diverso proporciona una gran cantidad de servicios ecosistémicos y es un factor esencial en la regulación del clima. Por ello, una mejor comprensión y gestión de este vasto recurso impulsaría la investigación sobre el medio ambiente marino, lo que aportaría beneficios importantes a sectores como la acuicultura, la sostenibilidad, la biotecnología y la vigilancia ambiental. El equipo del proyecto AtlantECO(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, contó con la participación de treinta y seis socios de Europa, Brasil y Sudáfrica. El objetivo era explorar la dinámica de los ecosistemas atlánticos y, así, aportar nuevos conocimientos sobre el microbioma(se abrirá en una nueva ventana) del Atlántico y su papel dentro del sistema terrestre.
Explorar el mar en busca de conocimientos
Entre 2020 y 2023, 6 expediciones emblemáticas y 5 cruceros de terceros, dirigidos por socios y colaboradores de AtlantECO, llevaron a cabo misiones marítimas para obtener nuevas observaciones sobre la dinámica del océano Atlántico. Los equipos combinaron sus conocimientos especializados en biología molecular, ecología y oceanografía, y pusieron a prueba métodos de vanguardia, como el análisis de datos metagenómicos y la modelización matemática. Elaboraron buenas prácticas para el muestreo y la creación de biobancos, así como indicadores y predictores del estado de los ecosistemas. Los conjuntos de datos abiertos y normalizados sobre el microbioma del Atlántico sentaron unas bases sólidas para la futura investigación oceánica. «En AtlantECO se ha creado una imagen detallada de los microorganismos que habitan en el océano Atlántico y de sus conexiones con otros organismos y su entorno», explica el coordinador del proyecto, Daniele Iudicone, al resumir la esencia del trabajo del proyecto. Otro pilar de la investigación consistió en estudiar las interacciones entre los microorganismos marinos y la plastisfera(se abrirá en una nueva ventana). El equipo del proyecto también investigó la interconexión entre los procesos físicos oceánicos —como la temperatura y la disponibilidad de recursos— y el movimiento de organismos, nutrientes y otros materiales a través del océano.
Nuevas fronteras en biotecnología marina
Entre las innovaciones de AtlantECO se incluyen un instrumento autónomo para la recogida de muestras de ADN ambiental; sensores genéticos para ayudar a las instalaciones acuícolas en la detección precoz de organismos nocivos o cambios en la calidad del agua; y un sistema de «laboratorio en un chip» de bajo coste para la detección rápida de algas productoras de toxinas. El proyecto también se centró en la bioprospección bioprospección(se abrirá en una nueva ventana). El equipo creó AtlantECO-META, un recurso que armoniza los datos metagenómicos de todo el Atlántico, lo que permite a las partes interesadas del sector acceder a la diversidad genética de los microorganismos marinos. Los resultados pueden someterse a pruebas y desarrollarse aún más para aplicaciones como la vigilancia de la contaminación, el descubrimiento de nuevas enzimas y procesos de producción más sostenibles. Un hallazgo clave fue la identificación de la «materia oscura» genómica en los microbios marinos. La función de estos genes sigue siendo desconocida, pero en AtlantECO se ha destacado su importancia para el metabolismo, las interacciones ecológicas y la adaptación. «Hemos empezado a reducir esta laguna de conocimiento utilizando datos genómicos innovadores a gran escala junto con la inteligencia artificial, la predicción de estructuras proteicas y la modelización de dinámica molecular», afirma Iudicone.
Una inmersión en el futuro de la investigación oceánica
El equipo de AtlantECO tradujo sus descubrimientos en recomendaciones listas para su aplicación en políticas, proporcionando pruebas y orientación para integrar los microbiomas marinos en la protección de la biodiversidad, la gobernanza de los océanos y las estrategias de economía azul sostenible. Además, en el proyecto se hizo especial hincapié en involucrar al público en sus avances a través de diversos medios de comunicación, publicaciones, la difusión periódica de noticias y el pódcast de AtlantECO(se abrirá en una nueva ventana), que emitió cincuenta y cinco episodios a lo largo de la duración del proyecto. Partiendo de este trabajo, el equipo de AtlantECO aspira a continuar su legado a través de proyectos de seguimiento que se centrarán en la modelización metabólica y la biotecnología marina. «Esta información podría mejorar las predicciones sobre cómo responden los ecosistemas marinos al cambio medioambiental y ayudar a identificar las zonas que deben ser prioritarias para su protección», concluye Iudicone.
