Desaparece una isla mientras era estudiada por los científicos

Una isla del Pacífico que solo existió durante siete años ha revelado cómo los microbios colonizan un territorio volcánico después de una erupción: metabolizan el azufre y los gases atmosféricos, tal como hacen los organismos que se encuentran en los respiraderos de aguas profundas.

En 2015, un volcán submarino en el Pacífico Sur entró en erupción y formó la isla Hunga Tonga Hunga Ha'apai, destinada a una vida corta de siete años.

Un equipo de investigación dirigido por CU Boulder y CIRES aprovechó la rara oportunidad de estudiar los primeros colonizadores microbianos de una masa de tierra recién formada y, para su sorpresa, los investigadores descubrieron una comunidad microbiana única que metaboliza el azufre y los gases atmosféricos, similar a los organismos que se encuentran en los respiraderos de aguas profundas o fuentes termales.

Oportunidad única

“Este tipo de erupciones volcánicas ocurren en todo el mundo, pero no suelen producir islas. Tuvimos una oportunidad increíblemente única”, explica Nick Dragone, estudiante de doctorado de CIRES y autor principal del estudio publicado este mes en mBio. "Nadie había estudiado exhaustivamente los microorganismos en este tipo de sistema insular en una etapa tan temprana", añade.

"Estudiar los microbios que colonizan las islas por primera vez permite vislumbrar la etapa más temprana del desarrollo del ecosistema, incluso antes de que lleguen las plantas y los animales", añade Noah Fierer, miembro de CIRES y autor correspondiente del estudio.

Recolección de muestras

Un equipo multiinstitucional de investigadores sobre el terreno recolectó muestras de suelo de la isla y luego las envió al campus de CU Boulder, donde Dragone y Fierer extrajeron y secuenciaron el ADN de las muestras.

“No vimos lo que esperábamos”, dijo Dragone. "Pensamos que veríamos organismos que se encuentran cuando un glaciar retrocede, o cianobacterias, especies de colonizadores tempranos más típicas, pero en cambio encontramos un grupo único de bacterias que metabolizan el azufre y los gases atmosféricos".

Giro inesperado

Y ese no fue el único giro inesperado en este trabajo: el 15 de enero de 2022, siete años después de su formación, el volcán entró en erupción nuevamente, arrasando toda la masa terrestre en la mayor explosión volcánica del siglo XXI.

La erupción arrasó por completo con la isla y eliminó la opción de que el equipo continuara analizándola. “Todos esperábamos que la isla se quedara”, dijo Dragone. “De hecho, la semana antes de que explotara la isla estábamos empezando a planear un viaje de regreso”.

Sin embargo, la misma naturaleza voluble del Hunga Tonga Hunga Ha'apai (HTHH) que lo hizo explotar también explica por qué el equipo encontró un conjunto de microbios tan único en la isla.

Microbios termales

Hunga Tonga se formó volcánicamente, como Hawai. “Una de las razones por las que creemos que vemos estos microbios únicos es por las propiedades asociadas con las erupciones volcánicas: mucho azufre y gas de sulfuro de hidrógeno, que probablemente alimentan los taxones únicos que encontramos”, dijo Dragone.

“Los microbios eran más similares a los que se encuentran en los respiraderos hidrotermales, fuentes termales como Yellowstone y otros sistemas volcánicos. Nuestra mejor conjetura es que los microbios provinieron de ese tipo de fuentes”.

“Este trabajo atrajo a tanta gente de todo el mundo y aprendimos mucho. Por supuesto, estamos decepcionados de que la isla haya desaparecido, pero ahora tenemos muchas predicciones sobre lo que sucederá cuando se formen islas”, dijo Dragone.

“Entonces, si algo se volviera a formar, nos encantaría ir allí y recopilar más datos. Tenemos un plan de acción sobre cómo estudiarlo”.

Referencia

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The Early Microbial Colonizers of a Short-Lived Volcanic Island in the Kingdom of Tonga. Nicholas B. Dragone et al. mBio, 11 January 2023. DOI:https://doi.org/10.1128/mbio.03313-22