El polvo del Sahara transporta bacterias del desierto a través del Atlántico hasta la selva amazónica

Observado bajo el microscopio, el aire sobre la selva amazónica rebosa de actividad. Está repleto de polen, esporas de hongos, diminutas partículas vegetales y bacterias. Normalmente, la composición de esta comunidad de bioaerosoles es bastante estable. Un equipo integrado por investigadores de la Universidad de Graz, el Instituto Max Planck de Química en Maguncia e instituciones brasileñas colaboradoras ha demostrado que los microorganismos se transportan a través del Atlántico junto con el polvo del desierto del Sáhara.

Según el estudio, publicado en la revista Communications Earth & Environment, la composición bacteriana del aire cambia significativamente cuando las nubes de polvo procedentes de África llegan a la selva amazónica. Sin embargo, la composición de las esporas de hongos en el aire del Amazonas permanece prácticamente inalterada.

Se confirma el transporte de bacterias a través del Atlántico

En febrero de 2020, un equipo liderado por Bettina Weber de la Universidad de Graz recolectó muestras de aerosoles diariamente durante tres semanas a diversas altitudes sobre la selva amazónica en Brasil. En cinco de esos días, los investigadores registraron el transporte de polvo del desierto desde el norte de África hacia la región. Posteriormente, realizaron análisis genéticos de las muestras recolectadas para determinar su composición microbiológica, en particular las bacterias y los hongos que contenían.

Tras la llegada del polvo, los investigadores hallaron en las muestras de filtro numerosas bacterias típicas de suelos secos, además de bacterias autóctonas. Atribuyen que la comunidad fúngica permaneciera prácticamente inalterada a la gran cantidad de esporas liberadas por la selva tropical, lo que significa que las esporas de hongos del Sáhara no afectaron significativamente los análisis.

"Los suelos de las regiones áridas y desérticas están colonizados en gran medida por comunidades microbianas, conocidas como costras biológicas del suelo. Genéticamente, las bacterias coinciden con organismos del Sahara, lo que demuestra que son transportadas desde las biocostras africanas a través del Atlántico por el viento hasta la selva amazónica de Brasil", explica la líder del estudio, Bettina Weber, profesora de la Universidad de Graz y colaboradora del Instituto Max Planck de Química.

Los patógenos potenciales viajan con el polvo

Además, los científicos descubrieron que la concentración de endotoxinas en el aire se triplicó con la llegada del polvo sahariano. Las endotoxinas se encuentran en las membranas celulares de ciertas bacterias y se liberan cuando estas mueren. En los seres humanos, estos compuestos químicamente estables pueden provocar inflamación.

«Me sorprendió la gran cantidad de endotoxinas en el aire», comenta Jens Weber, quien realizó la investigación como parte de sus estudios de doctorado. «Estudios previos en el Caribe han demostrado que los ataques de asma suelen aumentar con la llegada del polvo sahariano. Aún queda por investigar si existe una correlación similar en la Amazonía».

En los próximos años, futuros estudios tendrán como objetivo esclarecer qué microorganismos están presentes en el polvo y si influyen en la salud humana. Los investigadores también planean investigar si los microbios siguen siendo viables tras su travesía transatlántica de varios días.

Acerca de los aerosoles

Los aerosoles son partículas sólidas o líquidas presentes en la atmósfera que son importantes para el clima y la meteorología, ya que pueden actuar como núcleos de condensación de nubes o núcleos de hielo. Los bioaerosoles son de origen biológico y comprenden una amplia variedad de células (por ejemplo, de bacterias), esporas (por ejemplo, de hongos, musgos y helechos) y restos de animales y plantas.

Además de la importancia de los bioaerosoles para los procesos atmosféricos, el transporte de material biológico, como células bacterianas y esporas de hongos, puede contribuir a su dispersión global. Sin embargo, el presente estudio aún no determina si el material genético recolectado sigue siendo viable.

Determinación del origen del polvo

Para el estudio, el equipo instaló muestreadores de filtros de polvo a dos alturas diferentes (42 y 323 metros) en la torre de investigación ATTO. Los filtros recolectaron polvo y material genético de microorganismos. Utilizando muestras de filtro tomadas antes y después del evento de polvo, los investigadores determinaron qué bacterias y hongos suelen estar presentes en el aire: el perfil microbiológico de fondo.

Para determinar la concentración de endotoxinas en el aire, los investigadores utilizaron un método enzimático de alta sensibilidad conocido como "método cinético cromogénico de lisado de amebocitos de Limulus (LAL)".

El origen del polvo se determinó mediante un método computacional de ciencias atmosféricas que identifica el origen geográfico y la trayectoria de transporte de las masas de aire. El análisis reveló que el transporte de las masas de aire desde África hasta Sudamérica tardó aproximadamente 10 días.

Para esclarecer el origen del polvo, los investigadores determinaron la composición mineral de las muestras. El contenido de iones de calcio, por ejemplo, indica un alto contenido de calcita, típico del polvo mineral del Sáhara.

Fuente: Max Planck Society / Phys.org