Cuando pensamos en la fotosíntesis, imaginamos plantas bañadas por la luz del sol, absorbiendo su energía para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y azúcares. Sin embargo, en las profundidades del Ártico, bajo metros de hielo y en completa oscuridad durante meses, un grupo de microalgas ha desafiado esta idea al demostrar que pueden realizar fotosíntesis con niveles de luz mínimos, incluso por debajo de lo que hasta ahora se consideraba el límite teórico.
Un experimento en la oscuridad absoluta
Durante el invierno de 2020, un equipo de científicos liderado por la biogeoquímica Clara Hoppe, del Instituto Alfred Wegener en Alemania, embarcó en el rompehielos RV Polarstern para explorar un fenómeno que desafía nuestra comprensión de la biología polar. Su objetivo era determinar si las microalgas en el Ártico permanecían inactivas durante los meses de oscuridad total o si, por el contrario, seguían desempeñando funciones biológicas activas.
Hasta ese momento, la teoría predominante era que la mayoría de los organismos en estas condiciones entraban en un estado de latencia hasta el regreso del sol en primavera. Sin embargo, estudios previos habían indicado la presencia de fitoplancton activo en pleno invierno, lo que planteaba una gran interrogante: ¿pueden las algas sobrevivir y crecer con cantidades de luz extremadamente bajas?
La luz más débil que la naturaleza ha registrado
Para responder a esta pregunta, el equipo de Hoppe instaló sensores de luz en el hielo marino, dejándolos congelarse en su interior para evitar interferencias. Estos sensores registraron datos durante meses, revelando que, en febrero, la luz en el área era prácticamente inexistente. Sin embargo, cuando el sol comenzó a reaparecer en marzo, los sensores detectaron una cantidad minúscula de fotones: apenas 0.04 micromoles por metro cuadrado por segundo, un valor muy cercano al límite teórico para la fotosíntesis.
Sorprendentemente, este fue también el momento en el que el equipo de Hoppe detectó un aumento en la captación de carbono por parte de las algas, lo que indicaba que habían reactivado su metabolismo fotosintético con la mínima cantidad de luz disponible.
El secreto de la supervivencia
Pero, ¿cómo lograban estas algas mantenerse activas hasta la llegada de la luz? A diferencia de otras especies que entran en un letargo prolongado, estos microorganismos parecían funcionar en un «modo de bajo consumo», manteniendo operativas algunas de sus funciones vitales durante la oscuridad total.
Una posible explicación es que algunas algas pueden complementar su energía consumiendo materia orgánica disuelta en el agua. Otra teoría sugiere que pueden aprovechar la mínima cantidad de luz dispersa proveniente de grietas en el hielo o incluso de la bioluminiscencia de otras criaturas marinas. Estas adaptaciones les permiten reaccionar de inmediato cuando los primeros rayos del sol atraviesan la gruesa capa de hielo, dándoles una ventaja competitiva en el ecosistema ártico.
Implicaciones para la ciencia y el cambio climático
Este descubrimiento podría reconfigurar nuestra comprensión sobre la vida en entornos extremos. Si las microalgas árticas pueden fotosintetizar con tan poca luz, podría ocurrir lo mismo en los abismos oceánicos, donde apenas llega la radiación solar. Esto ampliaría el rango de hábitats donde podrían existir ecosistemas fotosintéticos desconocidos.
Desde WWWhat’s New, creemos que este hallazgo también podría tener implicaciones en el estudio de exoplanetas y la búsqueda de vida en otros mundos. Si los organismos terrestres pueden sobrevivir con niveles de luz tan bajos, ¿qué nos impide pensar que en lunas como Europa o Encélado puedan existir formas de vida similares bajo su capa de hielo?
Por otro lado, comprender cómo las algas responden a condiciones extremas es vital para predecir los efectos del cambio climático en los ecosistemas polares. Si el hielo marino se derrite más rápido, la dinámica de estos microorganismos podría cambiar drásticamente, alterando la base de la cadena alimenticia ártica.
Un mundo más vivo de lo que creíamos
Lejos de ser un desierto inerte durante el invierno, el Ártico parece albergar una actividad biológica mucho mayor de la que imaginábamos. Las microalgas no solo sobreviven en la oscuridad, sino que están listas para activarse con la mínima chispa de luz. Este descubrimiento es un recordatorio de que la vida es sorprendentemente resiliente y que, incluso en las condiciones más hostiles, siempre encuentra una manera de persistir.