Las bacterias que aprendieron a «beberse» las rocas

Excluyendo las regiones polares, el desierto de Atacama es el lugar más seco del planeta: sobre el suelo de este desierto caen una media de 15 milímetros de precipitación anuales cuando, a modo de comparación, en Madrid esta cifra ronda los 43,6 centímetros. La ausencia de agua convierte este desierto en un lugar extremadamente hostil para la vida y yo mismo pude experimentar la intimidante desolación del paisaje cuando fui allí a buscar meteoritos: durante las dos semanas que duró la expedición, las únicas señales de vida que vimos fueron una libélula, una especie de saltamontes, algún pequeño arbusto y el ocasional rastro de huellas de guanaco o vicuña.

Pero, aunque el desierto de Atacama no es muy amigo de los seres vivos complejos, unos organismos microscópicos han aprendido a sobrevivir en este secarral extrayendo agua de un lugar inesperado: las rocas.

Rocas mojadas

Aunque en muchos lugares de Atacama hay agua, esta sustancia no se aprecia a simple la vista porque no se encuentra en forma de charcos ni riachuelos. Ni siquiera estoy hablando de acuíferos que mantengan la tierra medianamente húmeda. En realidad, el agua de la que hablo está atrapada en la estructura química del yeso, un mineral que abunda en algunas zonas del desierto bajo la capa más superficial del terreno.

El yeso es un mineral compuesto de sulfato de calcio o, lo que es lo mismo, de átomos de calcio, oxígeno y azufre. La presencia de yeso en un terreno suele ser una señal de que la zona estuvo cubierta por una masa de agua salada en algún momento del pasado. El motivo es que, a medida que el agua se evapora, los iones de calcio y de sulfato que contiene disueltos se combinan, se precipitan en forma de yeso y se acumulan sobre el fondo. En este sentido, el yeso de Atacama es atípico porque llegó al desierto a bordo de aerosoles marinos y del agua que baja desde los Andes cargada con el sulfato de calcio que disuelve durante el camino. Cuando el agua de la superficie se seca, el viento, las lluvias ocasionales y el agua subterránea movilizan el yeso que deja atrás y producen una corteza salina que acaba sepultada bajo la superficie del desierto.

El siguiente dato relevante para el tema que nos ocupa es que el sulfato de calcio que compone el yeso está hidratado. Pero, ojo, que eso no significa que esté mojado. De hecho, este mineral está seco al tacto porque las moléculas de agua que contiene no recubren su exterior, sino que están ancladas en su estructura química. Ahora bien, si calentamos un trozo de yeso a unos 200ºC, esas moléculas de agua se separarán del sulfato de calcio, se evaporarán y el yeso se convertirá en anhidrita, la versión deshidratada de este mineral que es un poco más dura y posee una estructura cristalina distinta.

Pues, bien, por sorprendente que parezca, unos microorganismos que viven bajo la superficie del desierto de Atacama han encontrado la manera de extraer el agua de ese escondido. Y ni siquiera necesitan calentarlo.

Bebedores de rocas

En 2019, unos investigadores estudiaron muestras del sulfato de calcio de Atacama y notaron que parte de su yeso se había convertido en anhidrita. Además, parecía que las zonas deshidratadas de las muestras habían sido colonizadas por cianobacterias del género Chroococcidiopsis, unos microorganismos que viven bajo la capa más superficial del desierto para protegerse tanto de la intensa radiación solar como de los fuertes vientos que soplan en la región.

Para comprobar si las cianobacterias eran las responsables de esta transformación, los investigadores colocaron colonias de estos microorganismos sobre muestras de yeso mojadas y secas para ver cómo reaccionaban. Las muestras húmedas no experimentaron ningún cambio porque las ciabonacterias simplemente tomaban el agua que necesitaban para sobrevivir de su entorno. En cambio, los microorganismos que estaban sobre el yeso seco secretaban un ácido que les permitía disolver el mineral para liberar y consumir el agua atrapada en su estructura cristalina. Una vez extraída el agua, el sulfato de calcio disuelto se volvía a precipitar, convertido en anhidrita.

Además abrir las puertas a posibles métodos para almacenar agua en un futuro amenazado por el cambio climático, el descubrimiento de organismos capaces de usar el agua encerrada en las rocas para sobrevivir en condiciones tan extremas añade un poco de optimismo a la búsqueda de vida en otros planetas. El ejemplo más claro es Marte, un mundo seco en el que el rover Opportunity detectó rastros de yeso mientras recorría la superficie. ¿Es posible que, mientras leéis estas líneas, haya microorganismos cobijados bajo la superficie marciana «bebiéndose» el agua que contienen las rocas? No lo sabemos, pero, al menos, ahora es una posibilidad con la que podemos fantasear.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Aunque es cierto que se han encontrado evidencias de «agua líquida en la superficie de Marte», no estamos hablando de nada parecido a ríos o siquiera charcos. En su lugar, se trata de una mezcla de agua, barro y sales que se desliza lentamente por las laderas de algunas montañas durante el verano marciano.

REFERENCIAS (MLA):

• Wei Huang et al. “Mechanism of water extraction from gypsum rock by desert colonizing microorganisms”, Proceedings of the National Academy of Sciences (mayo de 2020).
• Jason A. Rech et al. “Isotopic evidence for the source of Ca and S in soil gypsum, anhydrite and calcite in the Atacama Desert, Chile”, Geochimica et Cosmochimica Acta, volumen 67, número 4, pp. 575-586 (2003).