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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

La biosfera profunda y el almacenamiento de residuos radiactivos. Hablamos con Margarita López Fernández.

Biosfera profunda - Hablando con Científicos podcast - Cienciaes.com

La vida ha demostrado que puede habitar regiones que hace poco eran impensables, situadas varios kilómetros bajo la superficie terrestre. Allí, a pesar de la ausencia de luz y de las condiciones extremadamente pobres en carbono y energía, la vida prolifera y es clave para mantener ciclos que combinan la biología, la geología y la química de la Tierra.

Estos entornos incluyen fracturas llenas de agua en el lecho rocoso terrestre, sedimentos marinos situados a más de un metro por debajo del fondo del mar y lagos existentes debajo de los depósitos glaciares. La biosfera continental profunda se estima que contiene una enorme cantidad de células microbianas pertenecientes a los tres dominios de la vida, es decir, bacterias, arqueas y eucariotas, además, también se ha constatado la presencia de virus bacteriófagos, parásitos típicos de las bacterias.

La investigadora de la Universidad de Granada Margarita López Fernández ha estado investigando la riqueza de la biosfera profunda en el Laboratorio de Rocas Duras de Äspö (HRL), un túnel de 3,6 km de largo excavado en roca, a 460 m de profundidad, al sur de Suecia.

El túnel de Äspö es un laboratorio excavado en rocas de granito que se calcula que tienen unos 1800 millones de años de antigüedad y contiene perforaciones que se cruzan con fracturas que contienen agua, un agua subterránea que es analizada por los investigadores para buscar los microorganismos que viven en las rocas. Dependiendo del lugar, las aguas tienen distinta edad, unas, las recolectadas más cercanas a los sedimentos bajo el Mar Báltico, tienen un tiempo de residencia de unos 20 años, mientras que otras, obtenidas de grietas a mayor profundidad son mucho más antiguas.

Margarita López explica que los microorganismos que componen la biosfera profunda no solamente pueden sobrevivir en condiciones extremas, como altas presiones y temperaturas, sino que pueden formar biopelículas. Las biopelículas está formadas por una matriz viscosa de sustancias generadas por comunidades de bacterias para protegerse de las condiciones adversas del entorno y para cooperar para la obtención de nutrientes. En un trabajo, recientemente publicado en la revista Nature el equipo revela la que tres tipos de bacterias, conocidas como Thiobacillus , Sideroxydans y Desulforegula, son abundantes en las biopelículas existentes en el interior rocoso del subsuelo terrestre.

El túnel de Äspö fue construido con la finalidad de investigar la idoneidad de las rocas duras como un posible sitio de almacenamiento para los desechos nucleares de alta actividad. Los resultados de los estudios que allí se realizan servirán para comprender cómo los desechos nucleares podrían interactuar con el entorno circundante a lo largo de miles de años.

Margarita explica durante la entrevista que los microorganismos pueden interactuar con los materiales de los contenedores en los que se encierran los desechos nucleares, una interacción que a lo largo de muchos años podría influir en la pérdida de estanqueidad de los recipientes y en la movilidad de los materiales radiactivos almacenados. Por esa razón, dado que los desechos nucleares deben mantenerse seguros durante largos períodos de tiempo (miles a millones de años), es fundamental que investigaciones, como las llevadas a cabo por Margarita López Fernández, continúen para evaluar cuidadosamente la interacción biológica y su posible impacto a largo plazo.

En resumen, la evaluación de seguridad de los lugares de almacenamiento profundo de residuos nucleares debe abarcar no solo aspectos geológicos e hidrogeológicos sino también la comprensión de las interacciones con la biosfera profunda.

Os invito a escuchar a Margarita López Fernández, investigadora del Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada.

Referencias:

López-Fernández, M., Westmeijer, G., Turner, S. et al. Thiobacillus como actor clave para la formación de biopelículas en aguas subterráneas oligotróficas del Escudo Fennoscandian. npj Biofilms Microbiomes 9 , 41 (2023). https://doi.org/10.1038/s41522-023-00408-1

López-Fernández, M. et al. Los metatranscriptomas revelan que los tres dominios de la vida están activos pero están dominados por bacterias en la biosfera profunda continental granítica cristalina fenoscandia. mBio 9 , e01792–18 (2018)


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