CIENCIA. Río Tinto, entorno para la investigación de microorgabismos "especiales"

  El Río Tinto - "Río Rojo" - en la provincia española de Huelva: Los naranjas y rojos brillantes del agua y los sedimentos son cr...

 

El Río Tinto - "Río Rojo" - en la provincia española de Huelva: Los naranjas y rojos brillantes del agua y los sedimentos son creados por varios microorganismos. Fuente: Andreas Kappler

En la desembocadura del Río Tinto en el suroeste de España, el agua ácida del río, contaminada con metales pesados ​​de la extracción de minerales y la meteorización mineral, se mezcla con el agua salada del Océano Atlántico. 

Aquí, los microorganismos que aman estas condiciones extremas forman una comunidad única. Viven en agua tan ácida como el vinagre, son resistentes a la alta salinidad y algunos también se las arreglan muy bien con altos niveles de metales tóxicos. Esta biocenosis fue descubierta por un equipo de investigación encabezado por el profesor Andreas Kappler y la profesora asistente Sara Kleindienst del Centro de Geociencias Aplicadas de la Universidad de Tübingen

Investigaron de dónde obtienen los microorganismos energía para su metabolismo en condiciones extremas y qué influencia tienen los microbios en el depósito o dispersión de metales pesados ​​en el estuario del Río Tinto. 

El Río Tinto se llama "río rojo" por una buena razón: en algunos lugares a lo largo de su curso de aproximadamente 100 kilómetros, este río en la provincia de Huelva brilla de naranja a rojo sangre. Incluso hoy en día, no está claro por qué el agua de Río Tinto es tan ácida y su estuario es uno de los sistemas de agua del mundo más contaminados con metales tóxicos.

Mineral extraído ya en la Edad del Cobre

La contaminación aquí comenzó muy temprano, en el Período Calcolítico, hace unos 5.000 años. Incluso entonces, la gente extraía minerales en los tramos superiores del río sobre el cinturón de pirita del sur de la Península Ibérica. El cinturón de roca contiene oro, plata, cobre, estaño, plomo y hierro, así como grandes depósitos de sulfuro de hierro. 

Cuando se extrajo el mineral, el sulfuro de hierro entró en contacto con el oxígeno del aire, lo que permitió que ciertos microorganismos oxidaran el hierro y el azufre. Esto crea agua extremadamente ácida de color rojo sangre que disuelve toneladas de otros metales tóxicos como manganeso, cobalto, níquel y cadmio de las rocas cada año y los arrastra al río.


La investigación del equipo de Tübingen muestra que la mayoría de los microorganismos en el agua de los ríos obtienen su energía del hierro disuelto. En el proceso, forman minerales de hierro y precipitan otros metales tóxicos alrededor de su pared celular. Estos agregados de células y minerales luego se transportan río abajo hasta el estuario.

La alta concentración de cloruro del agua de mar es tóxica para los microbios oxidantes del hierro amantes de los ácidos. La mayoría de ellos desaparecen en el estuario. Allí toman el relevo otros oxidantes de hierro que pueden hacer frente a la alta salinidad. Además, los altos niveles de hierro disuelto en el estuario atraen especies de oxidantes de hierro marinos. Estos también son los que forman minerales de hierro en el estuario y precipitan metales tóxicos como el arsénico y el cromo, que se depositan en el sedimento del Río Tinto. Sin embargo, algunos de estos minerales se transportan más hacia el borde del mar. 

"Al obtener información sobre esta comunidad microbiana, estamos aprendiendo más sobre la influencia de los microorganismos en la movilidad de los metales tóxicos en Rio Tinto", dicen los investigadores.



Las condiciones similares a las de Marte fascinan a los astrobiólogos

Las bacterias oxidantes de hierro en Río Tinto forman minerales coloridos como Goethita, Hematita roja, Schwertmanita y Jarosita, que se depositan en el sedimento del río. Curiosamente, los mismos minerales fueron descubiertos por el rover Curiosity de Marte en el sedimento del cráter marciano Gale. 

La formación de tales minerales allí podría haber sido provocada hace 4.1 a 3.7 mil millones de años por microorganismos similares amantes del ácido en un río a gran escala como Rio Tinto. En ese momento, Marte habría tenido condiciones más húmedas y temperaturas más moderadas.

De hecho, Rio Tinto está atrayendo a astrobiólogos de todo el mundo para estudiar vida hipotética en Marte. Los científicos también ven otras similitudes entre el estuario de Río Tinto y Marte: en el estuario de Río Tinto, las mareas del Océano Atlántico provocan la mezcla periódica de agua ácida de río y agua de mar; en Marte, procesos similares pueden haber ocurrido en un ciclo sedimentario activo en el cráter Gale hace 3700 a 3600 millones de años. 

Durante este período, los sistemas de lagos y ríos en Marte también se secaron periódicamente, y el clima en el sistema del  del Río Tinto provoca el correspondiente secado estacional de la llanura aluvial.

Más información: Sergey M. Abramov et al, Biogeochemical Niches of Fe-Cycling Communities Influencing Heavy Metal Transport along the Rio Tinto, Spain, Applied and Environmental Microbiology (2021). DOI: 10.1128/aem.02290-21

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La Crónica del Henares: CIENCIA. Río Tinto, entorno para la investigación de microorgabismos "especiales"
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