Los arroyos alimentados por glaciares están experimentando un proceso de cambio profundo, según científicos de la EPFL y la Universidad Charles en un artículo que aparece en Nature Geoscience .
Esta conclusión se basa en las expediciones a las principales cadenas montañosas del mundo realizadas por miembros del proyecto Vanishing Glaciers.
La vida microbiana florecerá en los arroyos de montaña debido a la actual reducción de los glaciares. Esto es lo que informa un equipo de científicos de la EPFL y la Facultad de Ciencias de la Universidad Carolina de Praga en su última investigación. Sus observaciones se basan en muestras recolectadas de 154 arroyos alimentados por glaciares en todo el mundo como parte del proyecto Vanishing Glaciers liderado por EPFL.
Los arroyos alimentados por glaciares son torrentes turbios y furiosos en el verano. Grandes cantidades de agua de deshielo de los glaciares agitan rocas y sedimentos, lo que permite que muy poca luz llegue al lecho del río, mientras que las temperaturas gélidas y la nieve en otras estaciones brindan pocas oportunidades para que se desarrolle un microbioma rico.
Pero, a medida que los glaciares se reducen bajo los efectos del calentamiento global, el volumen de agua que se origina en los glaciares está disminuyendo. Eso significa que los arroyos se están volviendo más cálidos, más tranquilos y más claros, dando a las algas y otros microorganismos la oportunidad de volverse abundantes y contribuir más a los ciclos locales de carbono y nutrientes .
«Estamos siendo testigos de un proceso de cambio profundo a nivel del microbioma en estos ecosistemas, nada menos que una ‘transición verde’ debido al aumento de la producción primaria», dice Tom Battin, profesor titular en el Laboratorio de Ecosistemas Fluviales de la EPFL (RIVER ).
Las fotografías fueron tomadas en Uganda en 2022, en el contexto del programa de investigación «Glaciares desaparecidos». Crédito: EPFL / Matteo Tolosano- Las fotografías fueron tomadas en Uganda en 2022, en el contexto del programa de investigación «Glaciares desaparecidos». Crédito: EPFL / Matteo Tolosano
Las fotografías fueron tomadas en Uganda en 2022, en el contexto del programa de investigación «Glaciares desaparecidos». Crédito: EPFL / Matteo Tolosano
Las fotografías fueron tomadas en Uganda en 2022, en el contexto del programa de investigación «Glaciares desaparecidos». Crédito: EPFL / Matteo TolosanoCambiando de composición
En su artículo, los científicos observaron los nutrientes, como el nitrógeno y el fósforo, en el agua del arroyo, así como las enzimas que los microorganismos que viven en el sedimento del lecho producen para utilizar estos nutrientes.
Luego, observaron los cambios en ambos en un gradiente muy grande de corrientes alimentadas por glaciares que difieren en tamaño.
«Los ecosistemas de corrientes alimentadas por glaciares generalmente tienen cantidades limitadas de carbono y nutrientes, particularmente fósforo», explica Tyler Kohler, ex postdoctorado en RIVER y autor principal del artículo.
«A medida que los glaciares se reducen y crece la demanda de fósforo por parte de las algas y otros microorganismos, el fósforo puede volverse más limitante en los arroyos de alta montaña». Por lo tanto, el fósforo, un elemento fundamental para la vida, será aún más escaso en los ecosistemas aguas abajo, con impactos aún desconocidos en sus redes alimentarias.
Estos hallazgos están respaldados por un artículo publicado en Royal Society Open Science en agosto de 2023 por científicos del proyecto Vanishing Glaciers. En este estudio, los autores analizaron el microbioma de un pequeño arroyo alimentado por un glaciar en las montañas Rwenzori, en Uganda, donde la «transición verde» ya se encontraba en una etapa avanzada. Aquí la composición de nutrientes y enzimas también era muy diferente y las algas abundaban.
«Lo que está sucediendo con el glaciar Rwenzori nos permite vislumbrar cómo serán los arroyos alimentados por glaciares suizos dentro de 30 o 50 años», afirma Battin. Un resultado de este cambio es que a medida que los arroyos alimentados por glaciares albergan más vida microbiana , desempeñarán un papel más importante en los ciclos biogeoquímicos, como los flujos de CO 2 .
El equipo de RIVER planea aprovechar esta investigación. Están realizando un censo de la biodiversidad microbiana en arroyos alimentados por glaciares y, utilizando varias líneas de información genómica, están explorando cómo diversos microorganismos pueden habitar en uno de los ecosistemas de agua dulce más extremos de la Tierra.
Tyler Kohler, autor principal y actualmente investigador del Departamento de Ecología de la Facultad de Ciencias de la Universidad Carolina de Praga, fue responsable de la recolección de muestras durante las expediciones, los análisis de laboratorio y la redacción del manuscrito. Tyler es actualmente el investigador principal de un proyecto PRIMUS de la Universidad Charles titulado: «Nuevo mundo verde: desentrañando patrones de ensamblaje de comunidades microbianas en arroyos alimentados por glaciares que desaparecen».
En este proyecto, el equipo de Tyler continúa esta investigación centrándose en cómo las comunidades de algas (específicamente diatomeas) están cambiando en los arroyos alimentados por glaciares con el cambio climático.
Más información: Tyler J. Kohler et al, Respuestas emergentes globales del metabolismo microbiano de las corrientes a la contracción de los glaciares, Nature Geoscience , (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01393-6 . www.nature.com/articles/s41561-024-01393-6
Michoud, G. et al, El lado oscuro de la luna: primeros conocimientos sobre la estructura y función del microbioma de una de las últimas corrientes alimentadas por glaciares en África, Royal Society Open Science , (2023). DOI: 10.1098/rsos.230329
