Aprovechando la energía liberada por el metano y el sulfhídrico, comunidades enteras prosperan a casi 11.000 metros bajo el nivel del mar: podría haber mucha más vida prosperando en condiciones hostiles en el fondo del océano, en gran parte inexplorado.
La exploración de las profundidades oceánicas ha sido siempre un desafío plagado de misterio, pero un nuevo estudio publicado en la revista Nature sobre el hallazgo de comunidades de vida quimiosintética en las trincheras hadales del noroeste del Pacífico desafía los modelos actuales de vida en límites extremos y del ciclo del carbono en las profundidades oceánicas, señalan los investigadores en su artículo.
El descubrimiento tuvo lugar a bordo del buque de investigación «Tan Suo Yi Hao» utilizando un sumergible tripulado capaz de alcanzar los rincones más profundos del océano, a casi 11.000 metros de profundidad.
Entre el 8 de julio y el 17 de agosto de 2024, un equipo internacional de científicos exploró los fondos de las trincheras de Kuriles-Kamchatka y del oeste de las Aleutianas. Su objetivo era examinar la presencia y distribución de comunidades biológicas sostenidas no por la energía solar, sino por procesos químicos en estos ambientes extremos, donde la presión es descomunal y la luz solar inexistente.
Extensa faja profunda
El descubrimiento mayor fue la identificación de extensos campos de comunidades quimiosintéticas—es decir, comunidades que prosperan gracias a la energía química liberada por la salida de fluidos ricos en sulfhídrico y metano desde las profundidades del lecho marino. Estas comunidades, dominadas por poliquetos siboglinidos y varios bivalvos, tapizan una franja de 2.500 km a profundidades que oscilan entre los 5-800 m y los 9.533 m. De hecho, se detectó el manantial frío más profundo conocido hasta la fecha, a 9.533 m de profundidad, donde abundan estos organismos adaptados a la oscuridad y a la presión aplastante.
Una de las revelaciones más significativas es la composición de estos ecosistemas, distinta a la de comunidades similares halladas en zonas menos profundas. En el caso de la trinchera de Kuriles-Kamchatka, predominan los siboglinidos del género Lamellisabella, Polybrachia, Spirobrachia y Zenkevitchiana. Estas lombrices marinas crean colonias densas que emergen como alfombras vivientes del sedimento, muchas veces asociadas con moluscos bivalvos y gásteropodos, así como con otros organismos heterótrofos del fondo, como holoturias y anfípodos. Los científicos incluso documentaron, en ciertos lugares, densidades máximas de más de 5.800 individuos de siboglinidos y casi 300 bivalvos por metro cuadrado.
Comunidades basadas en la quimiosíntesis hadal. Institute of Deep-sea Science and Engineering, CAS (IDSSE, CAS).
Secreto al descubierto
El secreto de su existencia radica en la fuga de metano y sulfhídrico desde capas profundas del sedimento, transportados hacia la superficie a través de fallas geológicas creadas por la continua subducción de placas tectónicas. Lo llamativo aquí es que, a diferencia de los manantiales fríos en entornos más superficiales, donde los fluidos suelen provenir de sedimentos subducidos, en estas trincheras los fluidos proceden directamente de los sedimentos del fondo de la trinchera, que nunca han sido realmente subducidos.
Los procesos geológicos, junto con la forma de «V» de las trincheras, facilitan la acumulación de grandes cantidades de materia orgánica, procedente tanto de la superficie rica en fitoplancton como de las laderas de la trinchera. Esta materia, bajo condiciones anóxicas y de alta presión, da lugar a la reducción microbiana del dióxido de carbono y a la producción de metano, que queda atrapado en los sedimentos y puede formar hidratos de gas.
Una vez que el metano migra hacia arriba por las fallas, encuentra su salida en el fondo marino en forma de manantial frío, sustentando así un ecosistema entero independiente de la luz solar.
La confirmación de la procedencia microbiana del metano se respalda por los análisis de isótopos de carbono y deuterio, que señalan inequívocamente que el gas proviene de la reducción de CO2 por parte de microorganismos, y no de procesos térmicos profundos.
Referencia
Flourishing chemosynthetic life at the greatest depths of hadal trenches. Xiaotong Peng et al. Nature (2025). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09317-z
Más carbono almacenado
El hallazgo de estos robustos ecosistemas abunda en implicaciones. Por un lado, sugiere que la vida en los ambientes más extremos de la Tierra es mucho más robusta y variada de lo que se pensaba. Por otro, demuestra que los aportes de energía química al ecosistema hadal posiblemente tengan un papel primordial, y que la influencia de la quimiosíntesis se extiende más allá de las propias especies especializadas, nutriendo a animales heterótrofos de la comunidad bentónica. Así, la visión tradicional de que la vida a estas profundidades depende casi exclusivamente de la materia orgánica que cae desde la superficie se ve desafiada y tal vez superada.
Aún más, la detección de concentraciones anómalamente altas de metano y la formación potencial de hidratos de metano profundos, reconfiguran nuestro entendimiento del ciclo global del carbono.
Se plantea la posibilidad de que parte del carbono orgánico subducido quede almacenado por largos periodos en estos reservorios de metano, en lugar de continuar su viaje hacia el interior de la Tierra.
