Investigadores de Estados Unidos y Reino Unido descubren que las partículas orgánicas más viscosas resisten mejor la degradación bacteriana y pueden transportar más de seis veces la cantidad de carbono hacia las profundidades del océano.
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Karem Díaz S.
Una investigación desarrollada por científicos de la Institución Scripps de Oceanografía, perteneciente a la Universidad de California en San Diego, y de la Universidad de Lincoln, en Reino Unido, ha identificado una propiedad física que influye decisivamente en el transporte de carbono hacia las profundidades marinas: la viscosidad de las partículas conocidas como nieve marina.
El estudio, publicado el 8 de octubre de 2026 en la revista científica Science, demuestra mediante experimentos de laboratorio que los agregados orgánicos más viscosos son degradados con mayor dificultad por las bacterias. Al combinar estos resultados con simulaciones, los investigadores estimaron que dichas partículas pueden transportar más de seis veces la cantidad de carbono hacia aguas profundas que otras de menor viscosidad.
El descubrimiento aporta una nueva explicación sobre por qué una parte de la materia orgánica producida cerca de la superficie oceánica consigue alcanzar grandes profundidades, mientras que otra es descompuesta antes de completar su descenso.
La investigación fue encabezada por Bryce G. Inman, junto con Stuart Humphries y Farooq Azam. Sus resultados amplían la comprensión de la denominada bomba biológica de carbono, uno de los principales mecanismos naturales mediante los cuales el océano retira carbono de las aguas superficiales y lo transporta hacia su interior.
La nieve marina transporta carbono desde la superficie
En los océanos ocurre un fenómeno permanente que, aunque resulta prácticamente invisible desde la superficie, desempeña una función esencial en el ciclo del carbono.
Pequeñas partículas compuestas por restos de plancton, materia orgánica, mucosidad, excrementos de organismos marinos y materiales minerales se agrupan y comienzan a descender lentamente por la columna de agua.
Estos agregados reciben el nombre de nieve marina porque su movimiento recuerda a la caída de copos de nieve, aunque su composición y origen son completamente diferentes.
Durante su descenso, transportan carbono incorporado previamente por organismos fotosintéticos y transferido después a través de las redes alimentarias marinas.
Los investigadores explican que este mecanismo moviliza anualmente más de 10 gigatoneladas de carbono desde las aguas superficiales. Sin embargo, se estima que solamente alrededor de dos gigatoneladas alcanzan profundidades suficientes para permanecer alejadas de la atmósfera durante cientos o miles de años.
La diferencia entre ambas cantidades constituye uno de los grandes interrogantes de la oceanografía biogeoquímica.
Una parte del carbono es consumida o transformada por microorganismos antes de llegar a las aguas profundas. Otra puede incorporarse a partículas que continúan hundiéndose y contribuyen al almacenamiento oceánico.
La importancia de la composición biológica de estos agregados ya había quedado reflejada en investigaciones sobre las comunidades de plancton asociadas con la exportación de carbono hacia el océano profundo.
El nuevo trabajo introduce una variable diferente: no solamente importa qué organismos y materiales componen la nieve marina, sino también cómo se comporta físicamente la materia viscosa que mantiene unidos sus componentes.
Una nueva técnica permite observar bacterias dentro de la mucosidad
Para investigar esta propiedad, el equipo desarrolló un procedimiento capaz de examinar la estructura tridimensional de partículas de nieve marina a escalas comparables con el tamaño de las bacterias.
La metodología combina microscopía confocal tridimensional con moléculas fluorescentes especializadas que responden a las características físicas del entorno donde se encuentran.
Estas moléculas permiten estudiar diferencias locales de viscosidad dentro de la materia mucosa.
El avance metodológico fue presentado también en un estudio complementario publicado en Nature Communications.
Según los investigadores, hasta ahora resultaba extremadamente difícil observar cómo una bacteria interactúa directamente con las estructuras microscópicas de la mucosidad que rodea a los agregados marinos.
La nueva técnica permitió distinguir regiones con propiedades físicas diferentes y analizar cómo los microorganismos colonizan esas superficies.
Los científicos comprobaron que la nieve marina no constituye una masa uniforme. En su interior existen zonas con distintos niveles de viscosidad, pequeñas cavidades y estructuras que pueden facilitar o dificultar el movimiento de las bacterias.
Este resultado modifica la manera de estudiar la degradación microbiana de las partículas, porque demuestra que las propiedades físicas del material influyen sobre el acceso de los microorganismos a la materia orgánica.
Las bacterias encuentran mayores obstáculos en las partículas viscosas
Uno de los resultados centrales de la investigación es que las bacterias colonizan con mayor facilidad las regiones menos viscosas de la nieve marina.
En cambio, las zonas más viscosas ofrecen una mayor resistencia a su penetración y degradación.
Los microorganismos pueden adherirse a la superficie de las partículas y comenzar a descomponer los materiales accesibles. Sin embargo, para alcanzar las regiones internas más resistentes necesitan modificar progresivamente su estructura.
Los experimentos mostraron que los agregados con mayor viscosidad tardaban más tiempo en fragmentarse y degradarse.
Este comportamiento tiene consecuencias importantes para el transporte de carbono.
Cuando las bacterias degradan rápidamente una partícula, parte de su materia orgánica se transforma y puede reincorporarse a las aguas circundantes antes de alcanzar grandes profundidades.
Por el contrario, si la estructura del agregado resiste durante más tiempo, aumenta la posibilidad de que una mayor fracción del carbono continúe descendiendo.
El resultado complementa otros trabajos sobre la actividad bacteriana que modifica el destino de la nieve marina durante su hundimiento.
Aquella investigación había mostrado que determinados microorganismos pueden favorecer la disolución del carbonato de calcio que actúa como lastre de las partículas.
El estudio actual aborda otro mecanismo: la resistencia física de la materia mucosa frente a la degradación microbiana.
Ambos procesos pueden influir sobre la cantidad de carbono que consigue atravesar las capas superiores del océano, aunque operan mediante mecanismos diferentes.
Las partículas más viscosas pueden transportar seis veces más carbono
Después de analizar experimentalmente la interacción entre bacterias y agregados orgánicos, los investigadores utilizaron simulaciones informáticas para evaluar las consecuencias del proceso sobre el hundimiento de la nieve marina.
Los modelos indicaron que las partículas más viscosas pueden conservar su estructura durante más tiempo y descender a mayores profundidades antes de fragmentarse.
Al combinar la resistencia observada en los experimentos con el comportamiento calculado en las simulaciones, el equipo estimó que los agregados de elevada viscosidad pueden transportar más de seis veces la cantidad de carbono hacia el océano profundo que los menos viscosos.
Esta cifra representa una comparación entre tipos de partículas estudiadas y modeladas, no una medición que demuestre que el almacenamiento global de carbono oceánico haya aumentado seis veces.
La distinción es importante porque el transporte real depende también de numerosos factores ambientales, entre ellos la composición de las partículas, la abundancia de microorganismos, la temperatura del agua y las condiciones de circulación oceánica.
Los resultados tampoco significan que toda la materia orgánica que llega a aguas profundas quede almacenada permanentemente.
Una parte puede seguir siendo degradada, mientras que otra permanece en el agua durante períodos prolongados o termina incorporándose a los sedimentos.
La investigación aporta, por tanto, un mecanismo físico adicional que deberá considerarse al calcular la eficiencia de la bomba biológica de carbono.
Una propiedad microscópica con consecuencias para el ciclo del carbono
La relevancia del descubrimiento reside en conectar procesos que ocurren a escalas muy diferentes.
En el nivel microscópico, la viscosidad determina qué regiones de una partícula resultan accesibles para las bacterias y con qué rapidez pueden degradarlas.
En una escala mucho mayor, esa resistencia influye sobre la distancia que recorre la materia orgánica antes de descomponerse.
El resultado final puede modificar la distribución vertical del carbono dentro del océano.
La bomba biológica constituye uno de los mecanismos naturales que contribuyen a mantener carbono alejado de la atmósfera. Su funcionamiento depende de la producción de materia orgánica en la superficie y de su posterior transformación, consumo y transporte.
Sin embargo, todavía existen incertidumbres importantes sobre la proporción de carbono que atraviesa las distintas capas oceánicas.
Las investigaciones sobre la física del movimiento y la agregación de partículas de nieve marina han demostrado que su tamaño, forma y comportamiento durante el descenso influyen sobre la eficiencia del transporte.
El nuevo estudio amplía esa perspectiva al mostrar que la resistencia a la degradación bacteriana también depende de las propiedades físicas internas del material.
Esto significa que dos partículas aparentemente semejantes pueden tener destinos diferentes si su viscosidad modifica la velocidad con la que los microorganismos consiguen descomponerlas.
Los modelos oceánicos podrían incorporar la viscosidad de las partículas
Los modelos utilizados para estudiar el ciclo del carbono necesitan representar procesos biológicos, químicos y físicos que ocurren simultáneamente en el océano.
Uno de los desafíos consiste en calcular qué proporción de la materia orgánica producida cerca de la superficie logra alcanzar las aguas profundas.
Las estimaciones dependen de factores como la velocidad de hundimiento, la fragmentación de los agregados y la intensidad de la actividad microbiana.
Los resultados de Scripps sugieren que la viscosidad podría incorporarse como una variable adicional para representar con mayor precisión la degradación de determinadas partículas.
No obstante, el estudio no demuestra todavía que todos los modelos oceánicos mejoren automáticamente al incluir este parámetro.
Para evaluar su utilidad será necesario conocer cómo varía la viscosidad de la nieve marina entre regiones, estaciones y comunidades biológicas diferentes.
También será importante determinar si los resultados obtenidos en laboratorio se mantienen bajo las condiciones cambiantes de temperatura, presión y actividad microbiana que caracterizan al océano real.
La necesidad de combinar observaciones directas y herramientas de modelización también ha impulsado investigaciones sobre sistemas submarinos capaces de seguir el transporte de partículas y carbono en tiempo real.
Estas tecnologías buscan reducir las incertidumbres sobre cuánto material orgánico se hunde, a qué velocidad lo hace y cómo cambia durante su recorrido.
La nueva técnica microscópica podría aportar información complementaria al permitir examinar las propiedades físicas de las partículas antes de relacionarlas con su comportamiento en el océano.
La mucosidad también condiciona otros ecosistemas marinos
Aunque la investigación se concentra en la nieve marina, la metodología desarrollada puede resultar útil para estudiar otros ambientes donde las bacterias interactúan con materiales mucosos.
Los investigadores señalan que este tipo de interacciones se presenta en numerosos sistemas biológicos, incluidos arrecifes de coral, bosques de algas y comunidades microbianas asociadas con diferentes organismos.
La mucosidad no constituye únicamente una sustancia que rodea a las células. Su estructura física puede determinar cómo se distribuyen los microorganismos y qué regiones pueden colonizar.
El trabajo muestra que pequeñas diferencias de viscosidad pueden producir cambios relevantes en el comportamiento bacteriano.
Sin embargo, los resultados obtenidos con nieve marina no permiten afirmar que los mismos efectos cuantitativos se reproduzcan automáticamente en otros ecosistemas.
Las propiedades de cada material, la composición de sus comunidades microbianas y las condiciones ambientales pueden modificar considerablemente las interacciones.
El principal avance metodológico consiste en disponer de una herramienta que permite observar esas diferencias a una escala anteriormente difícil de estudiar.
Un nuevo mecanismo para comprender el almacenamiento oceánico de carbono
La investigación identifica una conexión entre la estructura microscópica de la materia orgánica y su capacidad para transportar carbono hacia las profundidades del océano.
Los experimentos muestran que las partículas más viscosas ofrecen mayor resistencia a la degradación bacteriana. Las simulaciones indican que esa resistencia puede permitirles conservar carbono durante un descenso más prolongado.
El resultado no sustituye las explicaciones existentes sobre el funcionamiento de la bomba biológica, sino que incorpora un factor adicional que ayuda a comprender por qué unas partículas llegan más lejos que otras.
La importancia de este mecanismo deberá evaluarse ahora mediante nuevas observaciones en diferentes ambientes oceánicos y comparaciones con las condiciones naturales de hundimiento.
Comprender estas diferencias permitirá investigar con mayor precisión cómo se distribuye el carbono orgánico entre las aguas superficiales, las profundidades marinas y los sedimentos.
La investigación demuestra que una propiedad tan pequeña y difícil de observar como la viscosidad de un agregado microscópico puede influir en procesos que participan en el funcionamiento del ciclo global del carbono.
Fuentes referenciales:
Scripps Institution of Oceanography, Universidad de California en San Diego — Comunicado científico del 9 de octubre de 2026
Science — Marine snow viscosity regulates microbial degradation and the ocean carbon sink
Nature Communications — Molecular rotors reveal the 3D viscous habitat of mucus-colonizing bacteria
