Conocer mejor los microorganismos de los acuíferos costeros para entender los efectos de la descarga de agua subterránea al mar
Una revisión bibliográfica realizada por el ICM-CSIC y el ICTA-UAB señala que, debido al impacto que puede tener la microbiota de los acuíferos costeros en el mar, es muy importante conocer bien la diversidad microbiana oculta en estos ecosistemas y su función.
Un nuevo trabajo del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) y del Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales de la Universidad Autónoma de Barcelona (ICTA-UAB) publicado en la revista especializada FEMS Microbiology Reviews señala la importancia de investigar los microorganismos de los acuíferos costeros para entender y predecir los efectos de la descarga de agua subterránea al mar.
La descarga submarina de agua subterránea (o SGD, por sus siglas en inglés), desempeña un papel clave en el mantenimiento de ecosistemas salobres costeros como lo son las lagunas o los humedales, pero, sobre todo, constituye un aporte muy importante de nutrientes, metales y contaminantes al océano costero.
Por este motivo, las amenazas que planean sobre los acuíferos costeros, entre las que se encuentran el bombeo excesivo de agua o el uso de fertilizantes, pueden afectar a la sostenibilidad y la vulnerabilidad tanto de los sistemas marinos como de los servicios y bienes que éstos proporcionan a la sociedad, entre los que se encuentran las actividades recreativas o el suministro de agua y alimentos.
Ante este escenario, toma especial relevancia la necesidad de cuantificar la transferencia de sustancias químicas en el océano a través de la descarga de agua subterránea, lo que requiere comprender los procesos geoquímicos y microbianos que tienen lugar en la interfaz terrestre-marina.
El estudio del ICM-CSIC y el ICTA-UAB, realizado en el marco del proyecto GRAMMI y publicado en la revista FEMS Microbiology Reviews, contiene una revisión de los estudios disponibles sobre los aspectos microbianos asociados a la descarga de agua subterránea al mar, e identifica los retos actuales y futuros de este campo de investigación.
"La actividad microbiana controla los flujos de los compuestos químicos aportados por la SGD así como su destino, pero gracias a esta revisión hemos podido comprobar que se sabe muy poco sobre los aspectos microbianos relacionados con esta vía hidrológica", expone la investigadora del ICM-CSIC Clara Ruiz González.
Necesidad de aprender de los estudios en acuíferos continentales
Otra de las conclusiones principales de esta revisión bibliográfica es que algunas de las metodologías actuales utilizadas en el estudio de los acuíferos costeros pueden ser limitantes para obtener una descripción precisa de la microbiota de las aguas subterráneas.
En este sentido, los autores explican que, si bien los acuíferos costeros se han estudiado mucho menos que los continentales, los avances recientes en la microbiología de las aguas subterráneas continentales están proporcionando una valiosa base para anticipar los retos a los que se podría enfrentar el estudio de la microbiología en los acuíferos costeros.
"Por ejemplo, ahora sabemos que las comunidades microbianas de las aguas subterráneas continentales albergan muchas células ultrapequeñas que no son capturadas por las metodologías más comunes de muestreo ni por algunas de las técnicas de secuenciación. Por ello, muchos de los estudios recientes probablemente han ignorado este importante componente microbiano de los acuíferos costeros ", detalla Ruiz González.
Basándose en trabajos previos en acuíferos continentales y en estudios en el océano, el artículo propone herramientas o enfoques que podrían abordarse para lograr una comprensión más precisa de los microorganismos que habitan en la interfaz terrestre-marina y de los efectos de la descarga de agua subterránea en el funcionamiento de las comunidades del plancton marino.
Colaboración entre la ecología microbiana y la hidrogeología
Los autores señalan el potencial de las nuevas técnicas moleculares para el descubrimiento de nuevas especies microbianas, para entender mejor su influencia en la composición química del agua subterránea y para comprobar si realmente los acuíferos costeros representan una fuente importante de biodiversidad microbiana para el océano.
"El artículo se dirige no sólo a los microbiólogos, sino también a los investigadores que trabajan en procesos relacionados, como los oceanógrafos y los hidrogeólogos. El estudio de la descarga submarina de agua subterránea se ha abordado tradicionalmente desde un punto de vista geoquímico o hidrogeológico, por lo que no tenemos una comprensión biológica de los procesos subyacentes ", subraya Jordi García-Orellana, del ICTA-UAB.
Por su parte, Valentí Rodellas, también del ICTA-UAB, explica que "en los próximos años esperamos realizar varias campañas de muestreo en acuíferos de la costa mediterránea y el Mar Menor, así como en diferentes parques nacionales españoles (Timanfaya, Cabrera , Cíes) para seguir avanzando hacia una comprensión integral de la diversidad y ecología microbiana en la interfaz terrestre-marina ".
Con todo, los autores se muestran convencidos de que la incorporación de esta dimensión microbiana en la investigación ayudará no sólo a estimar con más precisión la magnitud de los flujos de solutos contaminantes que llegan al mar, sino también a conocer las consecuencias ecológicas y biogeoquímicas de la descarga submarina de agua subterránea al medio marino.
Artículo de referencia
Ruiz-González, C., Rodellas, V., & Garcia-Orellana, J. (2021). The microbial dimension of submarine groundwater discharge: current challenges and future directions. FEMS Microbiology Reviews.