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martes, 13 de agosto de 2024

LECTURAS DE VERANO: EL MISTERIO DE LOS MARES LECHOSOS

 


«Un mar de blancura láctea, como si desde los promontorios cercanos vinieran manadas de peinados osos blancos a nadar a su alrededor», escribió Herman Melville, en Moby-Dick, para describir los “mares lechosos”, un fenómeno que ocurre cuando grandes extensiones oceánicas brillan durante la noche de manera uniforme y constante como una gran taza de leche.

Antes de que la ciencia ofreciera posibles explicaciones, los mares lechosos formaban parte del folclore marítimo. La verdad, como se ha demostrado, es tan fascinante como la ficción.

Imagínate que navegas una noche cerrada en un océano completamente oscuro y descubres que las aguas que lo rodean brillan de manera extraña como si se tratara de un inmenso manto nevado. Este fenómeno fascinante, conocido como mar lechoso, ha desconcertado y fascinado a los navegantes durante siglos. Estos raros eventos, que ocurren aproximadamente como máximo dos veces al año en todo el mundo, son una exhibición espectacular de bioluminiscencia que convierte el mar en una extensión surrealista y brillante.

Antes de que la ciencia ofreciera explicaciones factibles, los mares lechosos formaban parte del folclore marítimo. Desde cuentos de monstruos marinos que devoraban barcos hasta hermosas sirenas, cabía preguntarse si son solo el producto de la vívida imaginación de marineros cansados o si albergan una pizca de verdad. Con el tiempo, las descripciones de los marineros encontraron su lugar en las novelas clásicas de ficción de aventuras marinas, como Veinte mil leguas de viaje submarino de Julio Verne y Moby Dick de Herman Melville. Durante siglos, el mar lechoso fue solo una de las muchas historias inverosímiles contadas por marineros imaginativos. La verdad, como se supo después, es tan fascinante como la ficción.

Bioluminiscencia

Los mares lechosos, esas grandes extensiones de agua blancas, ocurren de noche, especialmente noches sin Luna, cuando la luz no proviene de fuentes reflejadas como la propia radiación lunar, sino de algo que flota dentro o sobre el agua: volúmenes colosales de bacterias bioluminiscentes.

La generación química de luz visible por un organismo o bioluminiscencia, se extiende por todos los mares del mundo, desde los trópicos a los polos y desde la superficie a las más profundas simas oceánicas, y ha evolucionado muchas veces, desde las bacterias hasta los peces hasta presentarse al menos en 16 phyla diferentes.

Para subrayar su origen evolutivo a partir de un ancestro común, todos los seres bioluminiscentes tienen el mismo mecanismo de producción de luz que los biólogos conocen perfectamente gracias a los grandes avances en la comprensión de las bases moleculares de la bioluminiscencia, su control fisiológico y su importancia en los ecosistemas marinos.

La bioluminiscencia bacteriana se produce a través de una reacción bioquímica que implica a una proteína especial, astutamente bautizada con el diabólico nombre de luciferina, que se oxida mediante una enzima llamada luciferasa (como no podía ser menos). La reacción bioquímica generadora de luz tiene un uso potencial para una serie de interacciones ecológicas diferentes, que incluyen estrategias "defensivas" y "ofensivas", y de comunicación entre especies.

Las bacterias solo emiten después de alcanzar una determinada densidad de población, un proceso conocido como “detección de cuórum”, un tipo de comunicación entre células en la que las bacterias detectan y responden a los incrementos en la densidad de su población alterando su expresión genética.

Un mar lechoso situado en el sur de Java, captado por satélites NOAA-NASA en agosto de 2019.


Cuando las bacterias están presentes en concentraciones suficientemente altas, comienzan a brillar continuamente en presencia de oxígeno. Este brillo continuo, diferente a los breves destellos que suelen asociarse con otros organismos bioluminiscentes como los dinoflagelados, crea la luz constante y extensa que se observa en los vastos mares lechosos. La luz producida por estas bacterias es relativamente débil célula por célula, pero cuando miles de millones de ellas se reúnen en una zona, el efecto común ofrece un resultado un mar visualmente impresionante y uniformemente brillante.

Una hipótesis interesante sugiere que estas bacterias podrían formar grandes manchas superficiales ayudadas por el material orgánico producido durante una floración de fitoplancton previa o simultánea, que podría proporcionar las condiciones necesarias para que las bacterias alcancen la concentración crítica requerida para la detección de quórum, lo que conduce a una exhibición bioluminiscente generalizada. Esa hipótesis surge de unas imágenes satelitales captadas en 2019.

El mar lechoso más grande registrado hasta ahora fue captado por el satélite Suomi NPP de la NOAA-NASA en Java y los mares circundantes el 4 de agosto de 2019, al que pertenecen las imágenes que acompañan este texto. En su mayor extensión, ese lechoso abarcó 100.000 kilómetros cuadrados, aproximadamente el tamaño de Islandia. Comenzó a finales de julio y todavía era visible a principios de septiembre, abarcando dos ciclos lunares. Las imágenes de abajo muestran ese afloramiento bacteriano junto con mediciones de clorofila realizadas por el satélite Aqua de la NASA.

Como puede verse en esas imágenes, las mayores concentraciones de clorofila (el pigmento verde que capta la luz en el fitoplancton) se encuentran junto a las zonas más brillantes del mar lechoso, pero no coinciden con ellas. Eso sugiere que, mientras las algas aprovechan la luz solar y los nutrientes para producir alimento, las bacterias luminosas pueden estar consumiendo algas muertas o estresadas en los márgenes de la floración fitoplanctónica. También pueden estar utilizando su luz para atraer a los peces, ya que las bacterias también pueden vivir dentro de los intestinos de los peces. Incluso puede haber una relación simbiótica entre las bacterias y las algas que aún no se ha descubierto.

A diferencia de los dinoflagelados, que utilizan su luz para disuadir a los depredadores, estas bacterias usan su brillo para atraer criaturas más grandes. La razón puede parecer paradójica o contraintuitiva, como se prefiera: las bacterias buscan ser comidas.

Estas bacterias pueden vivir libres o en simbiosis en el interior de animales. Los animales proporcionan a estas bacterias un lugar seguro para vivir, suficiente nutrición y usan los órganos ligeros para el camuflaje, cazando el alimento y atrayendo a otros. Como el intestino de un pez proporciona un hábitat ideal para que las bacterias prosperen, estas emiten luz para atraer a los bancos de peces, con objeto de asegurar que las nuevas colonias bacterianas generadas en mar abierto encuentren un entorno adecuado.

Históricamente, la mayoría de los registros de mares lechosos provienen de registros de barcos, y el fenómeno se observa predominantemente en la plataforma continental del noroeste del océano Índico. Esta zona es particularmente propicia para tales fenómenos debido a sus cálidas temperaturas superficiales y a la alta productividad de las corrientes ascendentes que favorecen el crecimiento microbiano.

Aunque todas estas ideas son convincentes, es importante subrayar que las condiciones exactas que dan lugar a los mares lechosos son muy impredecibles y gran parte de lo que sabemos se basa en unos pocos casos documentados, incluidos los observados por satélite.

Los estudios futuros de este esquivo fenómeno pueden proporcionar más información, especialmente gracias a los avances en la tecnología satelital que puede monitorear las emisiones de baja luminosidad en vastas áreas oceánicas. Al centrarse en las regiones de las que proceden con mayor frecuencia los informan sobre mares lechosos, los científicos esperan desvelar los misterios detrás de esta cautivadora maravilla natural.