Estudian el impacto del calentamiento global en las comunidades microbianas del suelo antártico

Comprender cómo el aumento de las temperaturas podría afectar a los ecosistemas antárticos es una de las preguntas que hoy moviliza a la comunidad científica. En ese contexto, académico de la Facultad de Ciencias Biológicas UC, Jean-Baptiste Ramond, encabeza un proyecto que busca conocer cómo responden las comunidades microbianas que habitan en los suelos y rocas de la Antártica, organismos esenciales para la vida en estos ambientes extremos.

Su equipo se encarga de estudiar microorganismos presentes en el continente blanco y que cumplen un rol clave en el equilibrio de estos ecosistemas. Ante la escasa vegetación terrestre, estas comunidades microbianas (hongos, bacterias y arqueas) lideran la producción primaria y los ciclos de carbono, nitrógeno y fósforo. 

“En el laboratorio estudiamos comunidades microbianas ambientales, especialmente aquellas que habitan en ambientes extremos. En la Antártica buscamos entender cómo el aumento de la temperatura asociado al cambio climático podría afectar a los microorganismos que viven en los suelos y en refugios dentro de las rocas. Como en este continente hay muy pocas plantas, estas comunidades cumplen un rol fundamental como productores primarios y en los ciclos de nutrientes, por lo que comprender cómo podrían cambiar es clave para anticipar cómo funcionarán los ecosistemas antárticos en el futuro”, explica el académico.

Su proyecto “Microbiómica multidominio de nichos antárticos en un escenario de calentamiento global” (RT_05_22), financiado por el Instituto Antártico Chileno (INACH), se centra en comprender cómo el aumento de las temperaturas podría modificar estas comunidades microbianas, particularmente aquellas que viven en los suelos y en microhábitats vinculados a rocas. Entre ellas se encuentran las llamadas comunidades endolíticas, que habitan al interior de las rocas, y las hipolíticas, que se desarrollan bajo rocas translúcidas que les permiten recibir pequeñas cantidades de luz.

Para abordar esta investigación, el equipo ha desarrollado tres aproximaciones experimentales. La primera corresponde a un seguimiento temporal en terreno, donde suelos y rocas han sido recolectados anualmente en los mismos lugares durante tres años consecutivos (2024, 2025 y 2026), con el fin de observar cómo evolucionan las comunidades microbianas frente a las variaciones naturales de temperatura.

El segundo enfoque utiliza un gradiente latitudinal a lo largo de la península Antártica occidental. En este caso, el equipo recolectó muestras desde la isla Rey Jorge hasta la isla Amsler, cerca de la base Yelcho, aprovechando que las condiciones ambientales se vuelven progresivamente más frías hacia el sur. Este tipo de gradiente permite modelar cómo podrían responder estos ecosistemas ante un escenario de aumento de temperatura.

Durante la última campaña, además, el equipo logró ampliar este transecto aún más al sur, hasta las islas Lagotellerie y Horseshoe, gracias a la incorporación del estudiante del programa de Doctorado en Ciencias Biológicas, mención Genética Molecular y Microbiología, Ignacio Gutiérrez-Cortés, quien obtuvo una beca doctoral del INACH. En la iniciativa también participó la Dra. Bárbara Peña-Ahumada, colaboradora del proyecto, quien realizó su formación doctoral bajo la mentoría del Dr. Jean-Baptiste Ramond.

La tercera aproximación contempla experimentos de microcosmos en laboratorio, donde muestras de suelos y rocas recolectadas en la Antártica son incubadas en condiciones controladas, sometiéndolas a distintas temperaturas para simular posibles escenarios de cambio climático. “Nuestro proyecto combina el trabajo en terreno con experimentos en laboratorio, lo que nos permite evaluar cómo podrían responder estas comunidades microbianas frente al calentamiento en diferentes escalas”, explica el profesor Ramond.

Próximos pasos

La investigación se encuentra actualmente en su fase final. Durante la LXII Expedición Científica Antártica (ECA 62) del INACH, el equipo completó el muestreo asociado a las tres líneas experimentales del proyecto. Los próximos pasos incluyen el procesamiento y análisis de las muestras recolectadas, su comparación con datos obtenidos en campañas anteriores y la elaboración de publicaciones científicas. Además, las muestras de suelo recolectadas durante la expedición permitirán desarrollar durante este año los experimentos de microcosmos en el laboratorio Extreme Ecosystem Microbiomics & Ecogenomics (E2ME).

La campaña antártica de este año marcó la cuarta participación del Dr. Jean-Baptiste Ramond en expediciones al Continente Blanco. En su estadía, el investigador y su equipo realizaron muestreos en las islas Rey Jorge, Nelson, Robert, Decepción, Livingston y Greenwich.

“Esta fue mi cuarta campaña en la Antártica y quizás la última, por lo que intenté disfrutarla al máximo. Gracias al apoyo de los equipos del INACH en la base Escudero y de la nave Karpuj pudimos completar todos los muestreos planificados, incluso visitando varias islas del archipiélago de las Shetland del Sur”, comenta el investigador.

A pesar de que su campaña más reciente tuvo una duración de catorce días, las condiciones meteorológicas permitieron realizar la mayor parte del trabajo planificado, con solo dos jornadas de tormenta que impidieron las salidas a terreno.

El desarrollo de esta iniciativa ha sido posible gracias a la vinculación entre el INACH y el programa polar de Portugal, PROPOLAR, sumado al trabajo realizado en el laboratorio E2ME de la Universidad Católica. Esta cooperación internacional facilitó la ejecución de las tareas de muestreo durante el 2024 en un área que comprendió desde la isla Amsler hasta la isla Rey Jorge. De cara a las próximas etapas, se contempla la incorporación de investigadores pertenecientes al ETH Zurich al equipo de trabajo.