Ciencia

Desentrañado el transporte atmosférico de microorganismos entre continentes

Jesús Párraga Martínez y Alberto Molinero García, investigadores de la Universidad de Granada.

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El desierto más grande mundo genera tormentas de polvo que arrastran toneladas de arena capaces de viajar a través de la atmósfera a sitios tan lejanos como el Amazonas o el Himalaya. Dentro de esas «nubes» viajan bacterias y microorganismos como los virus que sobreviven a las corrientes, la radiación ultravioleta y la falta de humedad a través de los Iberulitos, partículas atmosféricas a través de las cuales estos seres vivos no sólo viajan en «primera clase» sino que llegan incluso a reproducirse durante el viaje.

Hasta ahora ha sido un enigma cómo las bacterias y otros microorganismos como los virus, se desplazaban de un continente a otro y además sobrevivían al viaje. Era conocido que usaban las corrientes atmosféricas en su desplazamiento, pero era difícil imaginar cómo soportaban condiciones atmosféricas desfavorables como, por ejemplo, la radiación ultravioleta. Se sabía que venían arrastradas en el polvo, procedente de las grandes tormentas de arena de los desiertos y de los suelos desprovistos de vegetación. Pero seguía faltando el cómo.

Nube de polvo samaritano cruzando el Mediterráneo hacia el sur de España.

La respuesta a este enigma la han dado un grupo de investigadores de la Universidad de Granada pertenecientes a los Departamentos de Edafología-Química Agrícola, Física Aplicada y del Centro de Instrumentación científica. Dichos investigadores han descubierto que los Iberulitos, partículas atmosféricas gigantes, descritas por ellos en 2008, son las lanzaderas espaciales a través de las cuales las bacterias pueden viajar cómodamente e incluso multiplicarse.

Los Iberulitos fueron observados por primera vez cuando estudiaban el polvo en suspensión depositado en la ciudad de Granada, distinguiéndose por su gran tamaño (entre 50 y 250 micras) de las diminutas partículas minerales sueltas de polvo (algunas inferiores a 10 micras). Otro rasgo distintivo es su esfericidad, además de su color rojizoamarillento. Se asemejan a manzanas de muy pequeño tamaño (“micromanzanitas”), a las que les falta el pedúnculo. También es muy característica la presencia de una especie de cráter o vortex en la parte norte del Iberulito.

Proceso de formación de los iberulitos.

La formación de estos esferulitos y su procedencia, era otra incógnita inquietante. Este grupo de investigadores llegó a la conclusión de que los Iberulitos se originaban en la parte baja de la atmósfera, la troposfera, cuando poderosas tormentas de polvo del Sahara son inyectadas a la atmosfera. Este polvo interacciona con las masas nubosas de vapor de agua, condensándose y generando minúsculas gotas de agua con granos minerales de polvo en suspensión, que chocan entre ellas para dar una gran gota de agua con “barro”.

Y en todo ese proceso hidrodinámico, la gota de agua, aglutina en su interior diminutas partículas minerales junto con microorganismos -hecho novedoso que no ha sido recogido hasta ahora- procedentes desde los suelos del desierto o suelos locales.

Estas “grandes” gotas de barro de aproximadamente un milímetro de diámetro, abandonan la nube y durante su trayectoria descendente se producen una serie de fuerzas gravitacionales y de rozamiento que crean una estructura coherente en el interior de la gota de agua: 1) se origina una corteza envolvente de naturaleza arcillosa y azufrada o sulfurosa; 2) en su interior las partículas de polvo junto con las bacterias adheridas se disponen de forma ordenada (las más pequeñas en el exterior y las más grandes en el centro del Iberulito); y 3) al mismo tiempo, las fuerzas hidrodinámicas, propician la formación de un vortex que les da el aspecto característico a estos aerosoles gigantes.

Los Iberulitos son porosos y de muy baja densidad, lo que posibilita que puedan permanecer durante muchos días en la atmósfera y ser transportados por las grandes corrientes atmosféricas como la SAL (Saharan Air Layer) a grandes distancias: Amazonas, Caribe, sur y norte de Europa, Rusia central, Oriente medio y más allá. Se ha encontrado polvo del Sahara incluso en el Himalaya.

Estos aerosoles identificados en Granada provienen fundamentalmente del Sahara, que es un potente emisor de polvo atmosférico (el Sahara envía al resto del mundo entre 400 y 700 millones de toneladas de polvo al año). Los Iberulitos permanecen en la atmósfera a pesar de su gran tamaño, algo inquietante desde el punto de vista físico-atmosférico (aerosoles por encima de 20 micras presentan un tiempo de residencia muy corto en la atmósfera, cayendo por gravedad en muy pocas horas).

Esto se debe a que los Iberulitos son porosos y de muy baja densidad, lo que posibilita que puedan permanecer durante muchos días en la atmósfera y ser transportados por las grandes corrientes atmosféricas como la SAL (Saharan Air Layer) a grandes distancias: Amazonas, Caribe, sur y norte de Europa, Rusia central, Oriente medio y más allá. Se ha encontrado polvo del Sahara incluso en el Himalaya.

Un paso más ha sido descifrar cómo las bacterias y microorganismos son transportados y protegidos en el interior del Iberulito, proporcionándole éste, un medio nutritivo para multiplicarse. Los investigadores han observado que los microorganismos no solo se benefician, sino que también contribuyen al mantenimiento y cohesión de la estructura del Iberulito, impidiendo su disgregación. Se debe a que las bacterias segregan una especie de mucus (moco) mucilaginoso, exudados poliméricos que pegan los granos minerales, además de emitir una especie de filamentos o flagelos que hacen de hilo envolvente de la superficie exterior. Este sorprendente hallazgo, no descrito hasta ahora, resalta la “simbiosis entre el Iberulito y la bacteria”, siendo los microorganismos de gran importancia en el “cuidado y mantenimiento” de su transbordador o lanzadera espacial, el Iberulito.

Bacterias en polvo sahariano.

¿Y qué tipo de bacterias son? Se ha extraído y secuenciado el ADN de dicho polvo atmosférico, para identificar las familias bacterianas. En la actualidad se trabaja en ello y será objeto de un próximo trabajo de investigación. Es de importancia conocer en profundidad los microorganismos transportados mediante el polvo atmosférico, ya que los Iberulitos se predisponen como potenciales vectores de enfermedad.

Los Iberulitos nos aportan evidencias de que algo está pasando en el clima global, afirman Jesús Párraga y Alberto Molinero, al indicar el hecho de que el registro de Iberulitos ha sido más rico en los años de sequía suponiendo hasta un 40 % del polvo total recogido. “Es un campo en el que vamos a seguir investigando, tomando nuevas muestras anuales que nos aporten información sobre la evolución y el estado de la atmósfera, así como de la afección a la calidad del aire y, en consecuencia, a la salud humana”.

Algunos de los Investigadores en la Facultad de Farmacia (UGR). De izquierda a derecha: María Virginia Fernández, Jesús Párraga, Alberto Molinero, Rafael Delgado, Juan Manuel Martín, Gabriel Delgado y Javier Martín.

La ciudad de Granada, influenciada por tormentas de polvo procedentes del Sahara, es propensa a exceder los niveles máximos de partículas en suspensión permitidos por las autoridades sanitarias europeas. Estos picos de contaminación deben alertar a los ciudadanos por los riesgos que puede suponer realizar actividades en el exterior.

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