Océanos: la llave del futuro

«Hace unos años, hubo un submarino que cayó en el fondo del mar y en el submarino quedaron los bocadillos y demás víveres de la tripulación», comenta Pep Gasol, investigador del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC en Barcelona . «Aquello se llenó de agua y al cabo de los años consiguieron rescatar el submarino. Los bocadillos estaban tal y como los habían dejado y concluyeron que debajo del mar no había actividad de descomposición , no pasa nada. Esa idea ha ido perdurando entre la gente y en estos últimos cinco años hemos ido cambiando esa percepción».

Gasol, cuyo principal interés investigador está en la abundancia de la vida microbiana y sus efectos en el ecosistema, explica que «una de las cosas que pensábamos es que estaba todo más parado. Con temperaturas muy bajas , inferiores incluso a 2 grados centígrados y una presión muy alta , que a 4.000 metros de profundidad puede estar en torno a 400 atmósferas, uno tenía esa impresión, pero nuestro último trabajo demuestra que los fondos oceánicos están sorprendentemente activos e incluso muestran una estacionalidad , es decir, que hay épocas con más y menos actividad».

«Los fondos oceánicos están muy activos»Muchos de los datos que ahora conocemos sobre las posibilidades de los fondos oceánicos fueron recogidos durante aquella Expedición Malaspina organizada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y coordinada por el biólogo Carlos M. Duarte, investigador en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados del CSIC .

Comenta Duarte a ABC Natural que la comparación entre espacio exterior y océano profundo es pertinente, «no solo por el nivel de conocimiento, sino también por la dificultad técnica o tecnológica para acceder al estudio de las especies que hay en los fondos marinos, donde las condiciones son muy difíciles, sobre todo por las enormes presiones». Del mismo modo, solo aquellos países con capacidad para explorar el espacio pueden permitirse acceder al estudio directo de estos fondos marinos. «Son prácticamente los mismos países», apunta Duarte.

Pero afortunadamente, no es imprescindible disponer de un batiscafo para estudiar el océano profundo, ya que «las nuevas técnicas en genómica permiten, digamos, acelerar el ritmo de descubrimientos y afrontar un periodo en que, por fin, estas herramientas nos permitan abrir esa caja negra que hasta hace poco era el fondo de los océanos», dice Duarte. Del mismo modo, el trabajo de satélites como el CryoSat-2 de la Agencia Espacial Europea han contribuido a cartografiar adecuadamente estas regiones subacuáticas.

España tiene instrumentación para tomar muestras de agua, plancton o sedimentosEl trabajo de la expedición Malaspina -que entre 2010 y 2011 transportó en un viaje en el buque Hespérides alrededor del globo a once de los mejores científicos españoles en el tema- acerca del océano profundo no se basaba en la observación directa. «España no cuenta con sumergibles ni con vehículos autónomos capaces de observar directamente por debajo de los 1.000 metros, pero sí que tenemos instrumentación con la capacidad de tomar muestras, en particular de agua, plancton o de sedimentos», explica Duarte, «ésta ha sido nuestra aproximación al estudio del océano profundo».

Por su parte, Gasol, que también participó en la expedición, señala que «del fondo del mar poca cosa podemos decir, porque realizar ahí cosas con experimentación es muy difícil, si no imposible. Pero de lo que se ha hecho en la superficie podemos deducir que puede haber efectos importantes en el fondo».

Genoma del océano

En realidad, la expedición sirvió para mucho, ya que estos científicos se han puesto a la cabeza del esfuerzo global de exploración del océano. «La primera colección de genoma del océano que estamos secuenciando en España creo que va a ser muy importante para la ciencia, para obtener respuestas sobre, por ejemplo, la función del océano en la explosión de la vida en nuestro planeta», explica Duarte.

La información que esperan obtener con la secuenciación no es una mera curiosidad taxonómica, sino que puede abrir la puerta a nuevos medicamentos , que ya han empezado a investigar en Estados Unidos por sus posibilidades antibióticas, o incluso nuevos procesos generadores de energía .

En palabras de Duarte, «quizá cuando lo computemos, en término de especies no sea un reservorio muy notable, pero lo más importante no es que haya un número de especies muy elevado sino que ahí estamos encontrando una diversidad enorme de procesos metabólicos, es decir, de todas las funciones biológicas , de poder resolver cómo generar energía. Procesos que no son ya solamente de interés científico sino que pueden tener un número de aplicaciones inmediatas , por ejemplo para la industria de la biotecnología».

Al estudiar estos organismos del fondo del océano, estos investigadores han comprobado no sólo que existen muchísimos organismos que no conocían ni se esperaban, sino también «una gran diversidad de genes, muy poco conocidos , que nos hace pensar que estamos delante de una fuente de variabilidad de tipos de moléculas y de enzimas que aún no conocemos para nada», explica Gasol. «Podemos encontrar no solo compuestos, sino incluso metabolismos energéticos que podrían ser aprovechados para investigación».

Una primera etapa del trabajo de estos investigadores era comprobar la viabilidad del programa, ya que cuando el proyecto de secuenciación comenzó (en el año 2007 , tres años antes de la expedición Malaspina) tanto el volumen de la secuenciación como el tamaño de las muestras eran insuficientes para afrontar el trabajo, «pero contábamos con que las tecnologías estaban evolucionando y para 2013 esperábamos que esos condicionantes se hubieran resuelto», dice Duarte. «Y ya hemos superado esa primera etapa».

Volumen masivo de información

Ya incluso han obtenido los primeros resultados de secuenciación masiva e inventario de genes del océano profundo. «Ahora hemos secuenciado el 5% de nuestra batería de muestras », dice el investigador, «también es verdad que era el 5% más difícil, ahora se trata de, utilizando las mismas técnicas, avanzar», dice Duarte, que calcula que les llevará tres años más completar la secuenciación y posiblemente otros cinco más para extraer toda la información que se encierra dentro de esas secuencias genómicas. «Estamos hablando de un volumen de información masivo que desafía la capacidad de los mejores ordenadores que tenemos en España».

Llevará 3 años completar la secuenciación y otros 5 extraer toda la informaciónSin embargo, con sólo un 5% ya puede hablarse de resultados prometedores. De acuerdo con Gasol, «solo con lo que hemos secuenciado hasta ahora ya sabemos que la novedad es altísima, aproximadamente la mitad de las bacterias son desconocidas y aproximadamente, entre un 70 y un 80% de los genes parecen ser desconocidos también. Pero de ahí a qué podamos decir qué cosas pueden ser útiles en biotecnología falta un largo trecho».

En cuanto a investigación, para Duarte, no existe «diferencia entre básica y aplicada, sino que con la investigación básica se intentan traspasar las barreras del conocimiento actual y esto, generalmente, abre nuevas oportunidades de innovar y nuevas oportunidades de abrir sectores de ámbito de negocio ». Con esta mentalidad, los investigadores del CSIC han estado tendiendo puentes, especialmente con la industria biotecnológica, para estudiar las posibilidades de estos nuevos procesos biológicos y genes salidos del océano profundo.

«Hemos participado en la creación de una nueva empresa, que se llama The Deep Blue Sea Enterprise , que va a explorar y evaluar el potencial biotecnológico de esta nueva biodiversidad del océano que estamos descubriendo», comenta Duarte.

Cabe esperar que la investigación sobre los fondos oceánicos avance espectacularmente en los próximos años, y no sólo por el interés de las industrias farmacéuticas o biotecnológicas . Estudios recientes han descubierto que el fondo del mar es también una enorme reserva mineral , en particular de sulfuro, manganeso y cobalto aunque también se detallan reservas abundantes de oro, cobre y zinc. Aunque los impactos potenciales de la minería en el fondo del mar no están nada claros, actualmente un millón y medio de kilómetros cuadrados bajo el Pacífico Sur han sido licitados para su explotación por empresas extranjeras.

En el fondo del mar hay abundantes reservas de oro, cobre y zincY no acaba aquí la cosa, ya que países como China o Japón parecen decididos a estudiar muy seriamente la prospección de hidrato de metano . De acuerdo con un estudio realizado por la U.S. Geological Survey , un 99% de las reservas de hidrato de metano se encuentran a profundidades situadas entre los 300 y más de 4.000 metros, enterradas a entre 50 y 250 metros bajo el subsuelo oceánico.

Todo esto hace indicar que la carrera por desarrollar tecnologías que atrapen estos recursos del océano profundo puede, de nuevo, guardar preocupantes similitudes con la carrera espacial .