Investigadores del CEAB-CSIC han publicado un artículo científico que ayuda a comprender la dispersión intercontinental de microorganismos nocivos a través de la atmósfera. Propone un papel clave de las correnties de aire de la zona intertropical en este fenómeno y evidencia que se agudiza por el cambio climático, la desforestación y otras consecuencias de la actividad humana.
El estudio “Understanding atmospheric intercontinental dispersal of harmful microorganisms”* compila el alcance del problema de la dispersión global de microorganismos nocivos por las altas capas de la atmósfera.
Constata que la atmósfera -concretamente la troposfera libre- actúa como una autopista para muchos microbios y enfatiza los mecanismos que lo facilitan.
El trabajo combina la microbiología y las dinámicas del sistema Tierra y pone énfasis en la importancia de la zona de convergencia intertropical en el fenómeno. En esta área, por encima y por debajo de Ecuador, hay fuertes corrientes ascendentes de aire caliente y confluyen los vientos del hemisferio norte y sur. Es el área clave para esta dispersión masiva de microorganismos a través de la atmósfera.
El proceso sucede de la siguiente manera: el fuerte viento ascendente que se da en esta franja de La Tierra aspira grandes masas de partículas aerosolizadas – principalmente, marinas, de incendios y polvo de los desiertos. Muchos microorganismos se adhieren a ellas y, así, ascienden a la troposfera libre (sus características y mecanismos de adaptación se lo permiten). Una vez allí, pueden viajar miles de kilómetros y dispersarse por todo el mundo. Pueden hacerlo gracias a las corrientes de aire constantes y de largo alcance que confluyen en las capas superiores de aire superior y a la inyección masiva que se da en la zona intertropical.
En el artículo también se subraya que este fenómeno natural se está viendo exacerbado por el cambio climático y por otras consecuencias de la intervención humana como la deforestación y la desecación de grandes zonas húmedas. El aumento de zonas áridas y desiertos lleva a una mayor aspiración de polvo y, por tanto, también de los microorganismos, entre ellos algunos patógenos. Asimismo, el cambio climático va alterando la dinámica de las corrientes de aire globales (tan determinantes en este proceso); puede hacer que lleguen hasta donde no llegaban, cambiando las dinámicas de los ecosistemas a escala global.
Además de aclarar los mecanismos de dispersión atmosférica, el estudio aporta conocimiento sobre la tipología de microorganismos que logran viajar de esta forma. Deben ser capaces de adherirse y elevarse, así como de resistir las condiciones extremas de la alta atmósfera. I algunos han desarrollado estrategias adaptativas que se lo permite. El análisis de ADN de estas formas de vida microscópicas ha concluido que la mayoría son inocuas, incluso las hay beneficiosas para la dinámica natural de los ecosistemas y para la descomposición de materia. Otras, sin embargo, son nocivas. Entre los microorganismos potencialmente nocivos más detectados se encuentran los que perjudican a las plantas. En segundo lugar, los que afectan a peces, anfibios y otros animales. Y, finalmente, los que pueden enfermar, de manera directa, a los humanos. Entre otros, se ha detectado una significativa presencia de alérgenos y también de microbios resistentes a los antibióticos que pueden viajar largas distancias. Por todo ello, se concluye que el fenómeno tiene importantes implicaciones en la salud global y se insta a abordarlo desde una perspectiva global y sistémica para minimizar la propagación de enfermedades y preservar la salud de los ecosistemas.
El autor principal del artículo, el investigador del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC) Emilio O. Casamayor, explica que el trabajo recoge argumentos científicos para que los gestores actúen desde una visión global: “Situaciones que se están produciendo en sitios remotos tienen efectos en cualquier rincón del planeta. Especialmente estas zonas en el sur del Sáhara, que se juzgan como de poco interés florístico y faunístico, deberían cuidarse, por el bien común, porque son zonas de alta emisión de aerosoles que tienen efectos en diferentes ecosistemas muy alejados”.
El experto subraya que a menudo lo que se está dispersando son elementos potencialmente nocivos “de países en los que hay menos restricciones legales para el uso masivo de productos nocivos o donde realizan vertidos. Estos productos se aerosolizan en las zonas de aspiración global y se depositan a miles de kilómetros de distancia en lugares donde las normas de protección pueden ser muy estrictas, pero no contemplan las entradas atmosféricas de contaminantes remotos”.
Estos espacios de la zona de convergencia intertropical de los que habría que tener especial cuidado son el norte de Brasil, el Caribe y el Amazonas, la zona subsahariana, el norte de Madagascar, el desierto de Gobi (entre China y Mongolia) y el norte de ‘Australia, entre otros
Un estudio transversal
Este estudio se enmarca en el proyecto AEROSMIC financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y por la red de seguimiento ecológico a largo plazo (LTER) y tiene un fuerte componente transversal. Conecta el estudio de las formas de vida microscópicas con el de las dinámicas globales del planeta Tierra. Une disciplinas como la microbiología, la física o la meteorología para profundizar en el conocimiento de los mecanismos de dispersión de largo alcance de los microorganismos.
Para llevarlo a cabo, se han recogido muestras de microorganismos presentes en las capas altas de la atmósfera durante siete años, se ha analizado el ADN de estos microorganismos, y se han estudiado los datos proporcionados por los satélites de la NASA en cuanto al movimiento de las grandes masas de aire y aerosoles. Todos los datos obtenidos se han procesado por biocomputación. Esta metodología ha permitido extraer patrones y llegar a las conclusiones expuestas en el trabajo.
El conocimiento obtenido con esta investigación tendrá un papel destacado en el próximo Congreso de la Sociedad Española de Microbiología, que se celebra en Burgos entre estos 25 y 28 de junio.
* Los autores del artículo son los investigadores del CEAB-CSIC Emilio O. Casamayor, Joan Caliz, Xavier Triadó Margarit i Stephen B. Pointing. Se ha publicado en la revista Current Opinion in Biotechnology el 8 de junio.
Podéis acceder al artículo completo, a través del siguiente enlace: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958166923000551
Imágenes en vídeo: simulación de cómo los aerosoles son transportados por als corrientes de aire a través del mundo. Autoría: NASA https://www.youtube.com/watch?v=h1eRp0EGOmE
