Un grupo de científicos lanzaron un globo gigante para cazar bacterias en el cielo de la Antártida

A principios de enero de 2023, en el extremo occidental de la isla Livingston, en la Antártida, un observador habría encontrado a un grupo de individuos que parecían haber atrapado la luna con una cuerda. En una playa de la península Byers, un equipo de científicos españoles lanzaron hasta cinco veces un globo de helio a grandes alturas. Este objeto blanco y reluciente estabaron a anclado al suelo con un largo cable de kevlar, y se utilizó para recolectar muestras de microorganismos que viajan por encima de las nubes.

“Si bien ya se habían lanzado globos en la Antártida, nunca antes se habían tomado muestras de bacterias a un kilómetro de altura con un globo cautivo”, explica Antonio Quesada, quien lidera el proyecto Microairpolar-2 en el marco de la Campaña Antártica Española. “A menudo, perdíamos de vista el globo debido a las nubes que suelen cubrir la región”, recuerda Ana Justel, co-líder del proyecto. “Era como pescar en el aire; en ocasiones, las nubes se abrían y podíamos ver el globo, brillante y redondo”, agrega.

Durante dos años, científicos recolectaron muestras a diversas alturas con el propósito de investigar si estos microorganismos conectan ecosistemas distantes y cómo llegan a este lugar. Esta investigación multidisciplinaria, liderada por la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), también ha incluido la obtención de muestras en Groenlandia para comparar las poblaciones y comprender la dispersión global de microorganismos a través de la atmósfera. “Para esta nueva fase, hemos desarrollado un sistema propio de recolección de bacterias: un colector en forma de tubo metálico muy ligero, capaz de filtrar el aire y recolectar muestras durante seis horas, todo para obtener suficientes bacterias para su análisis”, explica Quesada a elDiario.es.

Esta etapa del estudio se realizó en una playa remota de las Shetland del Sur, un entorno prístino con mínima influencia humana. Allí, se instalaron ocho colectores de aire a diferentes alturas en una torre de captación de nueve metros, acompañada de sensores meteorológicos. Además, se han ubicado captadores en las cercanías de colonias de pingüinos, elefantes marinos y áreas con tapetes microbianos. “El objetivo es investigar la columna vertical de aire, comprender qué contiene la atmósfera y cómo se produce su mezcla”, señala Justel. “Con el globo, principalmente queremos observar qué circula en el aire sobre la Antártida, determinar si son elementos exclusivos de esta región o si también se encuentran en otros continentes y áreas criosféricas”, añade.

El desafío de elevar cualquier objeto en esta región del planeta, conocida como la perla de Byers, radica en los fuertes vientos que la azotan de manera casi constante, incluso durante el verano austral. “La dificultad era considerable, ya que el globo cautivo no podía resistir vientos superiores a los 25 km/h, algo que rara vez se da en la Antártida, especialmente en la península Byers”, señala Quesada. “Era un desafío mantenerlo inflado y evitar que se pinchara”, agrega Justel. “Instalamos una red para protegerlo y lo aseguramos con numerosas estacas y mosquetones robustos sobre una piscina inflable llena de agua, que evitaba el contacto con el suelo”, explica. “Con este método logramos evitar que se elevara con vientos de hasta 90 km/h”, comenta.

Los vuelos se realizaron entre el 13 y el 25 de enero de 2023, aprovechando los momentos en que el viento disminuía su intensidad, ya fuera de día o de noche. Mientras estaba en tierra, sujeto por la red, el globo resplandecía como una esfera en medio de la bahía, lo que llevó a su apodo de “La perla de Byers”, comenta Quesada. “El lanzamiento requería el esfuerzo conjunto de las seis personas presentes”, recuerda Justel. “Íbamos soltando el cable por tramos de 100 metros, marcando cada punto con un banderín, que al final recogíamos completamente cubierto de hielo”, explica.

Todas las maniobras de suelta y recogida se realizaban con un cabestrante y un motor, pues el empuje de los vientos habría hecho imposible controlarlo manualmente. En los vídeos en time-lapse grabados por el equipo se aprecian los momentos en que el viento arrecia y el globo cabecea violentamente, lo que en una ocasión les obligó a recoger antes de tiempo para evitar que se dañara. Además de los sensores meteorológicos y el captador de bacterias, el globo iba provisto con una cámara que muestra la imagen de la playa y de los investigadores desde las alturas. También recoge un sonido fantasmal, el ulular del viento antártico a 1.000 metros al que Quesada se refiere como “la música mágica de Byers”.

Bacterias en vaselina

El proyecto tuvo sus raíces en los primeros estudios sobre biodiversidad en la Antártida, centrados en la investigación de microorganismos en el suelo y los tapetes, recuerda Ana Justel. “Nos planteamos la pregunta sobre su origen: ¿cómo se produce la colonización de los espacios donde el hielo se ha retirado?”, explica. La conclusión fue que la mayoría de estos organismos debían llegar a través del aire, pero los mecanismos exactos eran desconocidos. “De ahí surgieron nuestras interrogantes”, confirma Quesada. “Con el deshielo de los polos y la presencia de un ecosistema prístino, nos preguntamos: ¿cómo llegan estas formas de vida? ¿Por qué se establecen?”, enfatiza.

Quesada y su equipo idearon un sistema basado en un tubo hueco de unos 70 centímetros de longitud, equipado con dos ventiladores para hacer circular el aire en su interior y un captador de vaselina donde los microorganismos quedaban atrapados. Como curiosidad, más tarde el investigador descubrió que esta solución era idéntica al primer sistema inventado por el padre de la aerobiología, Fred C. Meier, a principios del siglo XX. Meier instaló el conocido Sky-Hook (gancho del cielo) en el avión con el que el famoso piloto Charles Lindbergh y su esposa, Anne Morrow, sobrevolaron el Atlántico en 1933. Este tubo con vaselina recolectó esporas, polen, algas unicelulares, cenizas volcánicas e incluso alas de insectos.

Una de las sorpresas que arrojaron aquellas primeras catas del cielo fue que muchos de los pólenes, hongos y bacterias recogidos por los Lindbergh en sus vuelos desde Maine a Copenhague eran de las mismas especies, lo que indicaba una conexión atmosférica insospechada por entonces. “Las bacterias que nosotros estamos atrapando también proceden de sitios muy lejanos, la mayor parte proceden del mar, pero muchas de ecosistemas tan alejados como la sabana”, señala Quesada. Esto es lo que han visto solo con las muestras preliminares, pero ahora queda el trabajo de desempaquetar el material recogido y analizarlo con precisión en el laboratorio. 

“Cuesta mucho sacar el ADN, es difícil sacar las células de la vaselina y hemos tenido que diseñar un protocolo especial para el procesado”, explica Justel. Un problema al que se enfrentan es la escasez del material recogido, de ahí los largos tiempos de exposición del captador, de hasta seis horas. “Hay muy poco material en el aire de la Antártida”, destaca. “Estamos muy en el límite de la cantidad de biomasa para secuenciar, se recoge muy poco”, concluye.