Un equipo de científicos, buscando determinar la cantidad mínima de luz que las plantas necesitan para sobrevivir, bloqueó su barco en el hielo ártico durante todo un año. Los datos que recopilaron revelaron que algunas especies pueden realizar fotosíntesis a niveles mucho más bajos de lo que se había visto antes.
Los científicos han calculado durante mucho tiempo la cantidad teórica mínima de luz solar requerida para el proceso químico que sostiene la vida en la Tierra, pero nunca se había observado ninguna especie cerca de ese umbral… hasta ahora. Este descubrimiento significa que la vida podría existir en porciones del océano que previamente se consideraban fuera de los límites.
“Es muy impresionante ver cuán eficientemente las algas pueden utilizar cantidades tan bajas de luz,” dijo Clara Hoppe, geocientífica marina del Instituto Alfred Wegener, quien lideró el equipo de investigación, en un comunicado. “Esto demuestra una vez más cuán bien adaptados están los organismos a su entorno.”
¿Cómo se condujo la investigación?
Para averiguar más sobre la pequeña cantidad de luz necesaria para la fotosíntesis, Hoppe y sus colegas estacionaron un barco de investigación llamado RV Polarstern en el hielo ártico durante un año completo, comenzando en septiembre de 2019. El equipo permaneció a bordo, así como en tiendas cercanas, mientras el barco se desplazaba con el hielo. Durante ese tiempo, tomaron medidas sobre la producción de carbono, que es un resultado de la fotosíntesis y los niveles de luz en el hielo y el agua.
En el estudio resultante, publicado en Nature Communications, Hoppe y su equipo señalan que la fotosíntesis basada en el océano solo puede ocurrir en la parte superior del agua, donde la luz solar aún puede llegar. La parte más baja de esa región recibe solo el 1% de la luz solar de la superficie, pero investigaciones anteriores habían determinado que, al menos teóricamente, la fotosíntesis aún podría ocurrir con una luz aún menor. Sin embargo, incluso la mayoría de las algas del hielo, que se han adaptado a condiciones de baja luz, tienen necesidades que superan ese umbral.
Durante la noche polar, un período de meses en el que el Sol nunca brilla cerca del Polo Norte, el fitoplancton y las algas no produjeron carbono, lo que indica que la fotosíntesis no estaba ocurriendo. Eso era esperado, pero lo sorprendente fue la rapidez con la que las cosas volvieron a la vida. Las plantas estaban floreciendo a mediados de marzo, cuando los niveles de luz siguen siendo increíblemente bajos en el Ártico. Incluso los organismos situados directamente bajo el hielo cubierto de nieve, donde solo unos pocos fotones podrían penetrar, pudieron comenzar a crecer. Los niveles de luz eran tan bajos que se midieron aproximadamente una centésima parte de un por ciento de la luz solar que los humanos experimentan en un día brillante en la superficie.
Una nueva forma de evolución
Aunque el estudio se centró en un área específica del Ártico, Hoppe dijo que los resultados permiten suponer que los organismos se han adaptado a condiciones de baja luz en otras áreas de los océanos del mundo. Eso podría significar oxígeno, y alimento para los peces, en áreas que previamente se pensaban inhabitables.
A pesar de haber sido descubierta en el siglo XVII, los científicos todavía están haciendo descubrimientos sobre los pormenores de la fotosíntesis. El oxígeno es un subproducto del proceso; como cualquiera que haya contenido la respiración puede decirte, ese elemento es algo vital para que los humanos no mueran. Dado que la fotosíntesis juega un papel crucial en cómo las plantas eliminan el carbono de la atmósfera, entender este proceso fundamental de la vida en la Tierra es cada vez más importante.
