Corrientes eléctricas en el fondo del mar

El barro del fondo del mar puede conducir electricidad y hacerlo con la ayuda de las bacterias que en él viven, creen investigadores que han comprobado que se producen corrientes eléctricas entre distintas capas de los sedimentos marinos.

Se ha comprobado que las bacterias presentes en sedimentos marinos de la bahía de Aarhus (Dinamarca) están conectadas por corrientes eléctricas a distancias enormes para su escala: 12 milímetros. "La idea predominante hasta ahora ha sido que dos sustancias tienen que estar en contacto directo una con otra para reaccionar, sin embargo, nuestra investigación en sedimentos del fondo de la bahía de Aarhus demuestra que habría que tener en cuenta un contacto vía nanocables eléctricos para entender completamente los ciclos ecológicos", explica el investigador principal del experimento, Lars Peter Nielsen, en un comunicado de la Universidad de Aarhus.

Puede parecer muy poca distancia 12 milímetros, "pero para una bacteria significa 10.000 veces la longitud de su propio organismo, el equivalente a unos 20 kilómetros a escala humana", dice el experto Kenneth H. Nealson (Universidad de California en Los Ángeles), que comenta el hallazgo en la revista Nature, que lo da a conocer. La intensidad de las corrientes detectadas oscila entre los 14 miliamperios por metro cuadrados y los 86 miliamperios por metro cuadrado.

Las reacciones de oxidación y reducción, que suponen pérdida y ganancia de electrones, dominan los procesos biogeoquímicos. Lo normal es que la transferencia de electrones se produzca por reacciones químicas, ya sea en el medio ambiente o dentro de las células vivas. Por eso es una excepción que algunas bacterias sean capaces de intercambiar electrones con su entorno, algo que se utiliza en sistemas como pilas de combustible microbianas, pero que no se comprende en profundidad. Ahora el trabajo realizado en Dinamarca (con la colaboración de un científico japonés) profundiza en ese proceso observado en los sedimentos marinos.

Nielsen explica que en el experimento se aprecia cómo los procesos de utilización del oxígeno en las colonias bacterianas se encienden y apagan en las capas inferiores del sedimento marino cuando se añade o se quita oxígeno de la superficie. "Sin embargo, sabemos que este oxígeno nunca llega a la profundidad en que están las bacterias que lo utilizan", explica el investigador. "Era imposible explicar esta paradoja hasta que emergió la atrevida idea de que el fondo marino podría estar interconectado con un cableado eléctrico generado naturalmente". Así surgió la idea del experimento en su laboratorio.

Para explicar el resultado, los investigadores recuerdan que lo seres humanos extraemos energía de la comida mediante combustión con el oxígeno que respiramos. En este proceso, los electrones de la comida son transferidos al oxígeno y las bacterias pueden adquirir energía del mismo modo. Lo que han descubierto es que las bacterias pueden colaborar en la transferencia de electrones entre las que están más abajo y las que están más en la superficie del sedimento marino. Se podría decir que algunas bacterias comen para todas, mientras que otras, más en la superficie, respiran para todas, comentan Nielsen y sus colegas. Con esta interrelación, todas las bacterias logran energía en esta simbiosis eléctrica.

¿Qué importancia puede tener esto?, se pregunta Nealson. "Por un lado, los datos pueden ser relevantes en la transferencia de energía y el flujo de electrones en muchos entornos diferentes, no sólo en los sedimentos estudiados", responde en su comentario. Pero además, otras reacciones de este tipo pueden ser importantes en procesos como la biorremediación, la corrosión y el secuestro de carbono en sedimentos.