Airborne microorganisms over the global ocean

• Autores: Eva Miguelina Mayol Fajardo
• Directores de la Tesis: Jesús M. Arrieta (dir. tes.), Carlos Manuel Duarte Quesada (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP) ( España ) en 2016
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Anna Traveset Vilagines (presid.), Eva Sintes Elvelin (secret.), Jordi Dachs Marginet (voc.), María Luz Fernández de Puelles Martínez (voc.), Gabriel Moyà Niell (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
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• Resumen

  • Microorganismos que viven en la superficie de la Tierra pueden ser aerosolizados y mantenerse suspendidos en la atmósfera. El viento mueve los microbios en aerosol a través de la capa límite atmosférica (ABL) hasta que ellos son depositados a la superficie nuevamente. Dado el escaso número de estudios enfocados en microbios aerotransportados, el papel que ellos desempeñan en la dispersión de microorganismos y en procesos atmosféricos es pobremente entendido. Datos de microorganismos aerotransportados sobre mares y océanos son incluso más limitados que sobre tierra. De hecho, aportes de microbios a la atmósfera provenientes de fuentes marinas son frecuentemente considerados como despreciables, a pesar del hecho de que el océano representa dos tercios de la superficie de la Tierra. En esta tesis, un amplio set de datos de abundancias de microbios en aerosol sobre océanos y mares es presentado, así como también se presentan estimas directas de flujos de intercambio entre agua de mar y la atmósfera. Además, la diversidad genética de procariotas en aerosol y por tanto también, la contribución relativa de microorganismos marinos y terrestres a la carga total de microbios en aerosol, son exploradas sobre diferentes localizaciones del océano. Abundancias de procariotas y eucariotas oscilaron entre órdenes de magnitud de 102 y 105 células por m3 de aire, mientras que sobre el océano los valores más altos fueron asociados a lugares fuertemente afectados por microorganismos de origen terrestre. Abundancias declinaron exponencialmente con la distancia a la tierra, e indican que islas pueden actuar como peldaños facilitando el transporte transoceánico de microorganismos terrestres y patógenos. Los datos de diversidad muestran que una mezcla de microbios de origen marino y terrestre habitan la atmósfera sobre los océanos y mares, mientras que la contribución estimada de procariotas en aerosol proveniente de fuente locales puramente marinas oscila entre 2×103 y 1.3×104. Según los flujos estimados de intercambio, la mayoría de los lugares del Atlántico Norte, Pacífico Este y Océano índico actúan como fuentes netas de procariotas a la atmósfera. Las regiones del Mediterráneo, Atlántico Sur, y Pacífico Oeste y Central actúan mayormente como sumideros de procariotas de la atmósfera, mientras que el Ártico, y el Atlántico Central actúan en proporciones similares como fuentes y sumideros de procariotas. Por otro lado, todas las regiones actúan como sumideros netos de eucariotas en aerosol, los cuales fueron mayormente caracterizados como esporas de hongos probablemente provenientes de fuentes terrestres. Además, los resultados sugieren que los microbios pueden viajar miles de kilómetros dentro de la ABL, donde continuamente son depositados y reemplazados por microbios de fuentes locales o remotas. Aún más importante, es que análisis de viabilidad de microbios colectados sobre el Ártico y el Mediterráneo confirmaron que una fracción de estos microbios puede crecer en agua de mar. Por tanto, el transporte de largo alcance de microbios aerotransportados, así como su potencialidad para colonizar sistemas marinos, permite mejorar la conectividad entre microbios a escala global y confiere a los microbios en aerosol un importante papel en la mantención de la diversidad de microorganismos marinos.