Comunidades microbianas del hielo marino
Las comunidades microbianas del hielo marino ( SIMCO ) se refieren a grupos de microorganismos que viven dentro y en las interfaces del hielo marino en los polos. La matriz de hielo que habitan tiene fuertes gradientes verticales de salinidad, luz, temperatura y nutrientes. La química del hielo marino está más influenciada por la salinidad de la salmuera que afecta el pH y la concentración de nutrientes y gases disueltos. la salmueraformado durante el derretimiento del hielo marino crea poros y canales en el hielo marino en los que estos microbios pueden vivir. Como resultado de estos gradientes y condiciones dinámicas, se encuentra una mayor abundancia de microbios en la capa inferior del hielo, aunque algunos se encuentran en las capas media y superior. A pesar de esta extrema variabilidad en las condiciones ambientales, la composición de la comunidad taxonómica tiende a permanecer constante durante todo el año, hasta que el hielo se derrite. [1]
Gran parte del conocimiento sobre la diversidad de la comunidad del hielo marino se conoce a través de análisis genéticos y secuenciación de próxima generación . Tanto en el Ártico como en la Antártida, Alphaproteobacteria , Gammaproteobacteria y Flavobacteriia son las clases bacterianas comunes que se encuentran. La mayoría de las arqueas del hielo marino pertenecen al filo Nitrososphaerota , mientras que la mayoría de los protistas pertenecen a uno de los 3 supergrupos: Alveolata , Stramenopile y Rhizaria . La abundancia de células vivas dentro y sobre el hielo marino oscila entre 10 4 y 10 8 células/mL. [1]Estas comunidades microbianas juegan un papel importante en el ciclo microbiano, así como en los ciclos biogeoquímicos globales . Las comunidades de hielo marino son importantes porque proporcionan una fuente de energía para los niveles tróficos superiores , contribuyen a la producción primaria y proporcionan una entrada neta de carbono en los océanos de los polos. [2]
La disminución otoñal de las temperaturas atmosféricas en el Ártico y la Antártida conduce a la formación de una capa superficial de cristales de hielo llamada hielo frazil . Una mezcla de sales, nutrientes y materia orgánica disuelta (DOM) conocida como salmuera se expulsa cuando el hielo frágil se solidifica para formar hielo marino. La salmuera penetra a través de la capa de hielo y crea una red de canales y poros. Este proceso forma una matriz semisólida inicial de aproximadamente 1 metro de espesor con fuertes gradientes de temperatura, salinidad, luz y nutrientes. [3]
Dado que el espesamiento del hielo marino durante los meses de invierno hace que se expulsen más sales del hielo frágil, las temperaturas atmosféricas están fuertemente y negativamente correlacionadas con la salinidad de la salmuera. La temperatura de la interfaz entre el hielo marino y el agua de mar se mantiene en el punto de congelación del agua de mar (~1,8 °C), mientras que la interfaz entre el hielo marino y el aire refleja más la temperatura atmosférica actual. [4] La salinidad de la salmuera puede aumentar hasta 100 PSU cuando la temperatura del hielo marino alcanza ~3 °C por debajo del punto de congelación del agua de mar. [5] La temperatura de la salmuera suele oscilar entre -1,9 y -6,7 °C en invierno. [6]Las temperaturas del hielo marino fluctúan en respuesta a la radiación y las temperaturas atmosféricas, pero también cambian en respuesta al volumen de nieve. La acumulación de nieve en la capa de hielo combinada con las duras condiciones atmosféricas puede conducir a la formación de una capa de nieve que absorbe las radiaciones UV y proporciona aislamiento a la capa de hielo inferior. La fracción de irradiación que llega a la matriz del hielo marino también está controlada por la cantidad de nieve y varía de <0,01 % a 5 % según el espesor y la densidad de la capa de nieve. [4]
La superficie del hielo marino también permite la formación de flores heladas , que tienen sus propias comunidades microbianas únicas. [1]
