La fosa de las Kuriles revela ecosistemas hadales alimentados por quimiosíntesis

La expedición tenía como objetivo cartografiar el fondo desolado de una fosa. En lugar de eso, se topó con comunidades rebosantes de animales insólitos que se alimentan de energía química que se escapa del subsuelo marino, en lo más profundo de la fosa de las Kuriles, entre Rusia y Japón.

Una frontera oculta donde la luz se apaga

A partir de 6,000 metros, el océano se precipita hacia la llamada zona hadal, un mundo en tinieblas bautizado en alusión a Hades. La presión supera en más de mil veces la de la superficie. El agua se mantiene a apenas unos grados por encima del punto de congelación. Durante décadas, muchos científicos dieron por hecho que un entorno así solo permitiría una presencia mínima: microbios dispersos y, con suerte, algún carroñero de paso.

Esa idea ya no encaja con lo que se está observando. En 2024, el sumergible tripulado chino Fendouzhe bajó a profundidades superiores a 9,500 metros en la fosa de las Kuriles. A la luz de sus focos, el paisaje resultó inquietantemente parecido a un bosque.

"En una llanura de sedimento oscuro, densos matorrales de gusanos tubícolas se alzaban como cañaverales fantasmales, rodeados por ajetreadas nubes de crustáceos y almejas."

Estos animales componen uno de los ecosistemas más profundos conocidos del planeta. Los primeros trabajos de cartografiado indican que hábitats de este tipo podrían prolongarse a lo largo de unos 2,500 kilómetros dentro del sistema de fosas, configurando un mosaico de vida sobre un paisaje abisal.

Vida sostenida por química, no por luz solar

Las comunidades se agrupan en torno a los denominados puntos de filtración (seep sites), lugares donde rezuman desde el fondo fluidos ricos en metano y sulfuro de hidrógeno. Aquí no hay ni rastro de luz, así que la fotosíntesis queda descartada. En su lugar, la red trófica arranca de reacciones químicas.

Microbios presentes en el sedimento y en los tejidos de los propios animales aprovechan la energía que se libera cuando el metano y los compuestos de azufre reaccionan con el agua de mar. Este mecanismo, conocido como quimiosíntesis, transforma moléculas inorgánicas en materia orgánica que luego consumen otros organismos.

"A estas profundidades, las bacterias se comportan como plantas subterráneas, fabricando alimento a partir de gas y minerales en vez de sol."

Los gusanos tubícolas, pertenecientes al grupo de los siboglinidos, han renunciado al sistema digestivo típico. En su lugar, alojan colonias densas de bacterias quimiosintéticas en un órgano especializado. Los microbios aportan el alimento; los gusanos ofrecen refugio y acceso continuo a la energía química. Las almejas gigantes y otros bivalvos siguen una estrategia parecida, concentrando microbios beneficiosos en sus branquias.

La fosa de las Kuriles: una cicatriz cargada de energía en el fondo marino

La propia fosa de las Kuriles es una estructura geológica espectacular, que en algunos puntos supera los 10,000 metros de profundidad. Señala el límite donde la placa tectónica del Pacífico se hunde por debajo de la placa de Ojotsk, más pequeña. Ese proceso, llamado subducción, fractura las rocas y calienta los fluidos atrapados en la corteza.

A bordo del buque de investigación Tan Suo Yi Hao, el equipo científico analizó agua y sedimentos extraídos de los puntos de filtración. Detectaron concentraciones elevadas de metano con una huella química que apuntaba a un origen microbiano. Dicho de forma sencilla: microbios enterrados en el barro convierten dióxido de carbono en metano, que después vuelve a escaparse.

Esa fuga no es una simple rareza geológica. Es el suministro energético que mantiene en marcha a las comunidades de la fosa. Anfípodos parecidos a gambas, pepinos de mar (holoturias) y otros carroñeros pastan sobre tapetes bacterianos o filtran partículas orgánicas que caen a través de la columna de agua, conectando el “motor” químico del lecho marino con el ecosistema del océano profundo en sentido amplio.

• Profundidad: más de 9,500–10,000 metros por debajo de la superficie
• Condiciones: oscuridad total, agua casi helada, presión aplastante
• Fuente de energía clave: quimiosíntesis alimentada por metano y sulfuros
• Animales dominantes: gusanos tubícolas, almejas, crustáceos, pepinos de mar
• Marco geológico: zona de subducción activa con filtración de fluidos

Repensar dónde puede funcionar la vida

Localizar comunidades complejas a semejantes profundidades obliga a revisar hasta dónde puede operar la vida. Los sistemas de la fosa de las Kuriles demuestran que ambientes que parecen hostiles pueden sostener ecosistemas estables y duraderos si existe un aporte constante de energía química.

"Las fosas hadales empiezan a parecer menos pozos muertos y más corredores ocultos de actividad que se extienden a lo largo de los límites tectónicos."

Para la biología, esto acarrea dos consecuencias de gran calado. En primer lugar, amplía los límites conocidos de la vida animal en la Tierra, tanto por la profundidad alcanzada como por la tolerancia a presiones extremas. En segundo lugar, refuerza la idea de que la vida podría surgir o persistir lejos de la luz de las estrellas, en interfaces entre roca y agua impulsadas por la geoquímica.

Lecciones para Marte, Europa y más allá

La astrobiología sigue estos hallazgos muy de cerca. Varios mundos del Sistema Solar podrían albergar océanos subterráneos o bajo capas de hielo: Marte con sus bolsas salobres en el subsuelo, la luna Europa de Júpiter y la luna Encélado de Saturno con mares internos calentados por la flexión de las mareas.

En los tres casos, el acceso a la luz solar es inexistente o muy limitado. Aun así, podrían disponer de roca, agua y gradientes químicos: los mismos ingredientes que alimentan a los microbios de la fosa de las Kuriles. Los descubrimientos hadales ofrecen un modelo de cómo podría ser una vida ajena a la Tierra: sistemas de crecimiento lento, impulsados por microbios y concentrados allí donde los fluidos circulan a través de roca fracturada.

Las futuras misiones que tomen muestras de las plumas de Encélado o perforen el hielo de Europa buscarán señales químicas parecidas a las medidas sobre los puntos de filtración de las Kuriles: patrones inusuales de metano, compuestos de azufre fuera de equilibrio químico o moléculas orgánicas complejas que sugieran metabolismo en marcha.

Un bastión frágil bajo una presión creciente

Aunque estas comunidades hadales están lejos de la actividad humana cotidiana, no quedan al margen de nuestras decisiones. El interés por la minería en aguas profundas aumenta, impulsado por la demanda de metales para baterías y electrónica. La mayoría de propuestas actuales se centran en llanuras abisales menos profundas, pero el conocimiento del océano profundo, en el mejor de los casos, sigue siendo incompleto.

"Los ecosistemas de la fosa de las Kuriles han salido a la luz justo cuando la industria pone sus ojos en el lecho marino, subrayando cuánto desconocemos todavía del mayor hábitat del planeta."

Alterar una zona del océano profundo puede levantar sedimentos, modificar flujos químicos y desestabilizar cadenas alimentarias que se extienden durante miles de kilómetros. Las comunidades basadas en filtraciones podrían ser especialmente vulnerables, ya que su supervivencia depende de un equilibrio delicado entre geología, circulación de fluidos y actividad microbiana.

Cómo funciona realmente la quimiosíntesis

La quimiosíntesis puede parecer un concepto abstracto; ayuda imaginarla como un proceso industrial submarino alimentado por reacciones redox. Los microbios emplean compuestos como metano, sulfuro de hidrógeno o hidrógeno como donadores de electrones, y oxígeno, nitrato o sulfato como aceptores de electrones.

En la fosa de las Kuriles, las reacciones típicas incluyen bacterias que oxidan metano con sulfato, o que aprovechan sulfuro de hidrógeno en presencia de oxígeno que se difunde desde aguas superiores. La energía liberada impulsa la producción de azúcares y otras moléculas orgánicas a partir de dióxido de carbono, en un paralelismo aproximado con lo que hacen las plantas verdes mediante luz y clorofila.

Proceso	Fuente principal de energía	Dónde domina
Fotosíntesis	Luz solar	Océanos superficiales, plantas terrestres
Quimiosíntesis	Gradientes químicos (p. ej., metano, sulfuro)	Fuentes hidrotermales, filtraciones frías, fosas hadales

Qué implica para el clima y la investigación futura

El metano medido en la fosa de las Kuriles también conecta el abismo con cuestiones climáticas. Una parte del gas queda retenida en los sedimentos como hidratos de metano: cristales helados que atrapan gases de efecto invernadero. Otra parte se filtra y es consumida por microbios antes de alcanzar la superficie. Trazar estas rutas permite afinar las estimaciones sobre cuánto metano del océano profundo llega a la atmósfera.

Ahora se preparan campañas repetidas a la fosa para comprobar cuán estables son estos ecosistemas de filtración a lo largo del tiempo. ¿Se intensifican y decaen en función de cambios en la actividad tectónica? ¿Puede un gran terremoto reorganizar los canales por los que circulan los fluidos, dejando sin suministro a un “bosque” de gusanos tubícolas mientras activa otro a kilómetros de distancia?

Para quien no sea especialista, una forma práctica de entender la escala es comparar presiones. A 10,000 metros, cada centímetro cuadrado del cuerpo de un animal soporta aproximadamente una tonelada de peso. En condiciones normales, proteínas y membranas celulares se colapsarían bajo esa carga. Las especies hadales sobreviven ajustando su química: cargan sus células con moléculas que estabilizan la presión y modifican sutilmente enzimas esenciales.

Esas adaptaciones ya están despertando interés en biotecnología y medicina. Enzimas capaces de funcionar impecablemente bajo presiones extremas podrían resultar útiles en procesos industriales -desde la esterilización de alimentos hasta la fabricación de fármacos- donde se emplean tratamientos de alta presión. Las comunidades de la fosa de las Kuriles podrían acabar influyendo en tecnologías en tierra, mientras continúan su existencia silenciosa en la oscuridad.