Los abismos oceánicos son la última frontera del conocimiento. El gran misterio de la ciencia. Para desvelarlo, hace tres años se puso en marcha la Expedición Malaspina, una investigación marina sin precedentes. El resultado, más de 6000 gigabytes de información y 200.000 muestras de microorganismos que cambiarán nuestra visión del mundo submarino. Por Daniel Méndez

Se trata de la mayor investigación marina de la historia de España. Entre diciembre de 2010 y julio de 2011, dos barcos del CSIC recorrieron 42.ooo millas náuticas unos 78.000 kilómetros recogiendo muestras de cada uno de los océanos, desde la superficie hasta el fondo marino. Una circunnavegación completa al globo que ahora, en el laboratorio, empieza a dar sus frutos.

Durante ocho meses, la Expedición Malaspina -al mando de Carlos Duarte, profesor de investigación en el Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)- peinó desde la llamada piel del océano (los primeros diez centímetros bajo la superficie) hasta las máximas profundidades. Y ya en la fase de recogida de muestras, sin que estas pasaran siquiera al laboratorio para ser analizadas, se topó con sorpresas, como ciertas enzimas capaces de alimentarse de contaminantes o genes del océano profundo de los que no se tenía noticias hasta el momento.

Las ‘herramientas’ de la expedición fueran dos: el Hespérides, un buque oceanográfico de la Armada Española, que salió de Cádiz con destino a Cartagena de Indias (Colombia) en 2010 y realizó paradas en Río de Janeiro, Ciudad del Cabo, Sídney o Honolulu; y el Sarmiento de Gamboa, que viajó de Las Palmas de Gran Canaria hasta Santo Domingo, por la llamada Ruta Colombina, que sigue el trazo del paralelo 24 Norte.

El nombre de ‘Malaspina’ para la expedición fue un homenaje al marino italiano Alejandro Malaspina, quien en 1789 dirigió la primera expedición de circunnavegación española, que se prolongó durante cinco años. Esta ‘versión actualizada’ de aquella gesta -coordinada por el CSIC y cofinanciada por este organismo y la Fundación BBVA, entre otros- ha involucrado a un equipo de 700 personas, 400 de ellos científicos, que siguen trabajando, “aunque ahora dispersos en sus respectivos laboratorios”, como apunta Duarte.

En efecto, tras los ocho meses de navegación recogiendo muestras, ahora queda el trabajo de laboratorio. Duarte habla de cinco, diez o veinte años para analizar la ingente cantidad de información y muestras recogidas durante el periplo: 6000 gigabytes, más de 200.000 muestras de la atmósfera, del agua, de los gases, del plancton y otros organismos. Y la información que sigue llegando a través de boyas como los perfiladores Argo, que cada diez días envían por satélite datos sobre la temperatura y la salinidad del agua, desde la superficie hasta los 2000 metros de profundidad.

Una porción de las muestras obtenidas permanecerá congelada durante 30 años, a disposición de futuros investigadores, como una fotografía del estado actual de nuestras aguas. Otra parte importante será parte del proyecto Malaspinomics, llamado a secuenciar el genoma del océano a partir de los microorganismos recogidos. 2000 muestras de virus, bacterias y protistas (unos organismos unicelulares que no son ni hongos, ni animales ni plantas) recolectadas en el Atlántico, el Índico y el Pacífico.

“Malaspinomics es un salto adelante, porque por primera vez estamos analizando muestras del océano profundo, y los nuevos protocolos de secuenciación y análisis permiten extraer más información que los trabajos previos, limitados a regiones concretas o a aguas superficiales” , asegura Duarte.

La expedición  ha involucrado a un equipo de 700 personas. De ellas, 400 son científicos

“La vida a bordo empezaba muy temprano -cuenta el biólogo Josep Gasol, encargado del bloque de microorganismos de la expedición-. A las cuatro de la mañana se sumergía una roseta dotada de 23 botellas que iniciaban, puntuales, un viaje de ida y vuelta hasta las profundidades más desconocidas del océano, alcanzando hasta 4000 metros de profundidad. A las ocho de la mañana recibíamos el agua a bordo y la gente se ponía a trabajar mientras el barco navegaba hasta el siguiente punto”. Aprovechando las paradas en los puertos, las muestras se enviaban al laboratorio para empezar a analizarlas.

“Preparar el ADN y mandarlo a secuenciar es relativamente sencillo -prosigue Josep-. Ahora ya estamos analizando los datos y llegando a conclusiones interesantes. El 60 por ciento de los microorganismos que han aparecido son nuevos y otros los hemos hallado donde no esperábamos encontrarlos”.

Son datos preliminares, pero ya han descubierto que la contaminación humana ha llegado a puntos del océano donde no se esperaba que estuviese afectando, a grandes profundidades y en regiones lejanas a puntos de actividad humana. Pero también han encontrado bacterias capaces de degradar compuestos tóxicos, como el metilmercurio; y otras bacterias, como los metanotrofos, que utilizan los productos de degradación de estos compuestos como fuente de carbono y energía. “Estos datos -concluye Josep- nos aportan una noticia mala y otra buena. La mala es que la contaminación ha llegado hasta los 4000 metros de profundidad; la buena, que las bacterias presentes en el agua tienen capacidad de reacción”.

Con estos datos, España ha dado un salto hacia delante sin precedentes en nuestra comprensión de la biodiversidad del océano y en la búsqueda de soluciones para mantener la vida en condiciones extremas.

“Los mecanismos metábolicos para extraer energía y transformar moléculas orgánicas e inorgánicas tienen aplicaciones en un amplio rango de sectores biotecnológicos, incluidos alimentación, agricultura y acuicultura, restauración ambiental, descontaminación, cosmética, farmacia, diagnóstico y energía, entre otros”, concluye Duarte. Y añade un dato importante: “El sector biotecnológico basado en genes marinos está creciendo a un ritmo del 12 por ciento anual y supera ya los 10.000 millones de euros anuales en valor de mercado”.

Seis conclusiones de la expedición

El mar está recalentado. Las mediciones han detectado una pérdida de oxígeno en las aguas subtropicales y tropicales de todos los océanos. La causa es la falta de ventilación provocada por el calentamiento.

El agujero de ozono afecta al plancton. La mayor transparencia del agua se registró en el Pacífico Sur, cerca de Samoa. Aquí, la radiación ultravioleta penetra hasta 60 metros de profundidad en dosis suficientes como para matar las células del plancton. La disminución de la capa de ozono es la responsable.

El plástico tapiza todo. Se constató la presencia de grandes cantidades de plástico en el Atlántico Sur, una zona alejada de los continentes y sin apenas actividad industrial. Esos plásticos son peligrosos para las comunidades marinas en la zona.

El Índico, un pulmón. En el Índico, el océano menos estudiado, es abundante el zooplancton. Tiene, además, tres veces más capacidad de absorber nitrógeno de la atmósfera que el Atlántico.

La ‘piel’ da sorpresas. La piel del océano, los primeros diez centímetros bajo la superficie, está habitada por una comunidad muy diversa, desde medusas, crustáceos y larvas hasta el insecto Halobates. Esta fauna es la comida de organismos como los peces mictófidos, que suben cada noche desde las profundidades para comer, evitando la radiación ultravioleta.

En el fondo bulle la vida. Las prospecciones a 6000 metros de profundidad indican que, aunque este ecosistema no esconde una gran cantidad de microorganismos, su actividad biológica es más intensa de lo que se pensaba.

El super- computador Mare Nostrum tiene las respuestas

Un ‘CSI’ de silicio para el CSIC. Para analizar la enorme cantidad de datos recogidos en el océano por la Expedición Malaspina, el CSIC cuenta con un aliado de nombre muy adecuado. el supercomputador Mare Nostrum. Esta inmensa máquina está ubicada en el Centro Nacional de Supercomputación, en Barcelona, y ocupa el puesto número 36 en el ranking de los ordenadores más potentes del mundo. Mare Nostrum está compuesto por una red de 48.888 procesadores que ofrece 94 terabytes de memoria de procesamiento y 1,9 petabytes (cada petabyte equivale a mil terabytes) de capacidad total. Toda esa enorme capacidad de procesado y almacenamiento tiene un fin, la investigación científica. desde la dinámica molecular hasta cálculos de nanoestructuras o termodinámica. Y, por supuesto, este gran cerebro también aporta su grano de arena al análisis genómico de las muestras obtenidas por Malaspina. Tiene trabajo para, al menos, diez años.