El capitán Simón Valladares se balancea sobre su banco con las manos en la caña para esquivar boyas y rocas, o simplemente para medir las olas que se acercan. Han pasado varios días desde que partió de Punta Arenas y navega con su tripulación y un puñado de pasajeros en el Estrecho de Magallanes, la región más austral de América. Desde que era un “cabrito” (un niño), conoce el mar, pero no como alguien que solo mira en paz desde la arena, sino como marinero. Su bigote afilado remata la nariz aguileña y unos ojos negros reparten la atención entre el horizonte, las aguas y las necesidades de su nave, el Tanu.
Finalmente se asoma el destino: el islote Rupert. Ahí él y su tripulación avistarán pingüinos de Magallanes. Es una nueva oportunidad para aprender y conocer el trabajo de los pasajeros, investigadores chilenos y mexicanos que buscan comprender cómo está cambiando esta región, en el sur de Chile por los efectos del cambio climático y el agujero en la capa de ozono. Entre estos maestros está la directora del proyecto, la mexicana y doctora en microbiología Valeria Souza.
El agujero en la capa de ozono
En 1985 se descubrió el agujero en la capa de ozono, la principal filtradora de rayos ultravioleta en la atmósfera del planeta. En particular, el ozono, una molécula formada por tres átomos de oxígeno (O3), protege a la vida de los rayos ultravioleta tipo B. Esos, advierte la doctora Souza, son de los que hay que cuidarnos. Conocer el impacto que la radiación solar ejerce en las bacterias de distintas especies marinas en la región es precisamente la razón por la cual Valeria viajó más de 8 mil 500 kilómetros desde México al sur de América.
El adelgazamiento de esta capa en la estratosfera se sigue estudiando y modelando. Durante algunos años se registró su recuperación, pero este 2023 el tamaño del hoyo sobre la Antártica alcanzó una dimensión récord. La Agencia Espacial Europea publicó en septiembre que el agujero llegó a los 26 mil kilómetros cuadrados (casi tres veces el tamaño de Brasil). Un estudio publicado en la revista Nature explica que durante las últimas décadas se hace más grande el agujero en la Antártida durante la primavera austral (septiembre a noviembre). Además, los incendios forestales, los volcanes en erupción y la actividad humana –como la agroindustria o emisiones de gases de efecto invernadero– son factores que afectan la capa.
Las bacterias que habitan en la piel y en el interior de especies de la región, como los pingüinos, darán pistas a los científicos sobre cómo impacta la radiación UV a la vida y cómo ésta puede estarse adaptando. Las bacterias sirven como un indicador de cambio porque sus generaciones son muy cortas y se reproducen rápidamente, de suerte que las alteraciones genéticas ocurren mucho más rápido que en organismos grandes
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La científica de 65 años se cubre con seis capas de ropa en el torso y cuatro en las piernas. Es un día despejado y el sol alcanza a calentar a la tripulación del Tanu. Pero el viento es frío. La brisa de este mar — con aguas limpias, cristalinas— entumece las manos con las que algunos se aferran a barandales y superficies mientras se preparan para descender del barco.
La tripulación alista un pequeño bote para transportar a dos o tres personas por viaje hacia el islote. El primero de los investigadores en abordar la lancha es Claudio Moraga, doctor veterinario experto en pingüinos. Los demás le siguen.
El islote es una pequeña superficie irregular con un grupo de colinas cubiertas de altos pastos conocidos como juncos. Además hay musgo, musgo y más musgo, así como arbustos particulares de la región. Aquí, las madrigueras de los pingüinos se asemejan a un panal sobre las laderas, aunque se camuflan casi a la perfección para evitar a los depredadores.
La lancha va y viene del Tanu una última vez. En este pequeño viaje llega Valeria. El recorrido a los nidos es corto, pero las plantas y el suelo, a veces esponjoso, a veces lodoso, dificulta los pasos. Claudio informa de un punto al este del islote donde pueden encontrar los ejemplares a estudiar. Necesitan un máximo de 16 muestras de sangre y plumaje de los pingüinos, además de anotar las características físicas de cada ejemplar.
Valeria le avisa a Claudio que encontraron un pingüino en su madriguera. El ave no está empollando huevos. Es apto para muestrear.
Es un proceso relativamente rápido. Otro investigador sujeta al animal sin lastimarlo. Viste prendas quirúrgicas para reducir el contacto con cualquier microorganismo que pueda ser dañino — este año se ha reportado un brote de gripe aviar en la región — . Valeria observa mientras Claudio y los otros se apuran para cortar algunas plumas del pecho y el lomo, una muestra de uña, una de sangre, medirlo y pesarlo. Finalmente, lo regresan al mismo nido de donde lo sacaron.
Desde que llegaron al islote sabían que no lograrían muestrear los 16 ejemplares que tenían por objetivo original. Pese a que es casi finales de octubre, todavía no llegan muchos pingüinos para buscar pareja. Después del tercero, el capitán Simón, quien monitorea la información meteorológica desde su nave, contacta por radio al equipo en la isla. El clima se torna más amargo y los científicos deben volver antes de que sea peligroso.
Con las muestras de estos tres ejemplares suman un total de 195 pingüinos de Magallanes estudiados en el Estrecho de Magallanes desde que empezó el proyecto en 2021. El traslado de regreso al Tanu no es más sencillo. Bajo el sol, la radiación ultravioleta, la deshidratación por el frío y el cansancio de subir y bajar del islote, los científicos encuentran un refugio grato al interior de la embarcación, pero deben continuar.
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Ahora tienen que asegurar y etiquetar las muestras para su próximo traslado al Centro de Estudios del Cuaternario, Fuego, Patagonia y Antártica (CEQUA), en Punta Arenas. Sin embargo, el viaje en el Estrecho de Magallanes debe continuar durante varios días más antes de eso. Aún quedan más muestras de otras especies que deben tomar.
Atmósfera y microbioma
En 2020, Souza y Paola Acuña, doctora en Biología Marina y cofundadora de CEQUA, junto a otros investigadores, plantearon el Proyecto Microbioma. Así, científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), y del CEQUA comenzaron a trabajar juntos para entender qué le espera no solo a la región, sino también al planeta entero.
Para este proyecto, el fin del mundo es clave. El Estrecho de Magallanes es una ruta internacional para barcos de carga y el turismo es una actividad importante precisamente por la riqueza de su biodiversidad y los paisajes. Hay 300 especies de flora y fauna en esta región. Con todo, ha sido poco estudiadas a profundidad y las islas del estrecho son aún territorios poco tocados por la humanidad.
El foco de estudio del proyecto no son los animales en sí, sino su microbioma, es decir, las bacterias y microorganismos que habitan en su cuerpo. En este caso, quieren conocer cuáles son las que viven en ballenas jorobadas y lobos marinos, pingüinos rey y magallánicos, centolla y múnida, salmón y sardina, y, finalmente, en el sargazo.
Las muestras que extraen de cada ejemplar son analizadas en los laboratorios para sintetizar y amplificar su ARN y ADN. Estas proteínas, que nos dicen cómo se compone un organismo a nivel genético, portan los mensajes que buscan los científicos.
“Queremos interferir esa conversación como si fuéramos espías”, explica Valeria, para decodificarlo y así poder hablar “el idioma común de todos los organismos vivos, que es el ADN y ARN”. Con esto, buscarán “qué mensajes le envían [las bacterias] al animal bajo estrés por los rayos UV".
El laboratorio de CEQUA, en Punta Arenas, refleja la multidisciplina del proyecto. Biología marina, veterinaria, geofísica, microbiología y ecología son algunas de las áreas científicas que se reúnen en el inmueble. Este lugar solía ser un estudio de danza. Los espejos que usaban bailarines para practicar, junto a lo que parece ser un vestidor o cuarto de servicio, sirven ahora a la ciencia. Juntos, deben seguir la coreografía para alcanzar las metas.
Rosalinda Tapia y Pedro Valenzuela, los dos técnicos de laboratorio, trabajan en conjunto en este lugar. “Es como cuando haces gelatina”, dice Rosalinda sobre el aislamiento del material genético. Estre proceso se llama electroforesis y, para realizarlo, se usan geles de agarosa –extraídos de algas–. Los científicos toman muestras como las plumas de pingüino y “rompen” las células con agentes químicos. Así pueden extraer el ADN o el ARN, ya sea a través de la precipitación o concentraciones con sales o solventes.
La “gelatina” que preparan con la electroforesis utiliza tintes fluorescentes para que el ADN brille con luz ultravioleta en la oscuridad. Esto se convertirá en secuencias genéticas, es decir, la información contenida de bases nucleotídicas (Adenina, Guanina, Timina y Citocina) en una región de la molécula. Estas serán finalmente analizadas para entender lo que ocurre en las bacterias.
Cada muestra es “valiosa e irrepetible”, dice Rosalinda, quien se encarga de “romper las células”. Todo se debe conseguir en campo y siempre debe existir una justificación para no hacer extracciones en balde. Al final, cada una de estas plumas, pedacitos de piel, escamas o cualquier otro tejido de ser vivo implica contacto en nombre de la ciencia, algo que los animales ni entienden ni quieren.
De agua, tierra y el fin del mundo
La casa de CEQUA, donde se encuentra el laboratorio del proyecto, es una pequeña residencia para los investigadores a tres cuadras de sus oficinas. Ahí se alojan algunos que han llegado de fuera de Punta Arenas.
Se siente como una casa. Hay una cocina, calentadores, sillones y escritorios. Todo lo necesario para este breve retiro de los extranjeros. En la pequeña sala se reúne casi una veintena de participantes del proyecto para discutir la logística. Todos miran y revisan el área del estrecho que deben recorrer durante los próximos siete días. Es el Parque Marino Francisco Coloane, un área natural protegida, nombrada tras el escritor chileno que ambientó su obra en esta zona, con islas como la Carlos III, la Cayetano o la Rupert y sus islotes.
La expectativa está en observar a los pingüinos de Magallanes, quienes deberían estar en plena época de apareamiento. Las sardinas, otra de las especies a analizar, serán el objetivo de otro viaje: han migrado al Canal Beagle, todavía más al sur. Se sospecha que estos peces han partido en búsqueda de aguas más frías. Detrás de ellos irán las ballenas.
La isla Carlos III es la base para un grupo, en un campamento también utilizado para el turismo ambiental. Ahí pasan la noche algunos investigadores, entre ellos Valeria, mientras recorren otros puntos del área natural protegida para tomar muestras. ElHuracán, un barco de 16 metros de largo, aloja a los demás. El único requisito para este trabajo es que el viento y la marea sean amigables con la ciencia durante la primavera austral.
El traslado a Carlos III toma aproximadamente ocho horas de viaje, pero es agotador para los pasajeros. Primero parte el Tanu, del capitán Simón, una nave de 14 metros y medio. El espacio obliga a la convivencia. Hay una estancia con una mesa central y una cocina, donde todos los pasajeros pasan el tiempo. La cabina es el otro lugar que comparten. Ahí, Simón y los otros dos miembros de la tripulación pasan buena parte del tiempo también.
Es un viaje ameno, pero a diferencia del capitán y su gente, no todos a bordo pueden lidiar con el mareo. Algunos suben a la cabina para ver el horizonte, un remedio eficiente, dice Valeria.
Además del pingüino, entre los animales que estudian para el proyecto está el depredador de la región. Es un ser de tres metros y 350 kilos en la edad adulta, tan tierno como grande: el lobo marino.
Es un animal muy vocal, dice Lautaro Oyarzún, el experto en lobos marinos de la expedición. Parece que toma grande bostezos. Cuando se aparean, los machos hacen “vagidos muy grandes” para asustar a los competidores. Los dominantes llegan a tener hasta 14 parejas al mismo tiempo y defenderán su territorio de otros machos con la vida. Las hembras y las crías usan estos sonidos para reconocerse. “Cada vagido es específico y cada madre sabe reconocer el olor y el sonido de su cría”.
Monitoristas estratosféricos y espías bacterianos
En el sur de Chile, previo al Proyecto Microbioma, solo existía una estación de monitoreo de los rayos ultravioleta. Ahora son cinco. Son “instalaciones de arte contemporáneo”, bromea el doctor en ecología Luis Eguiarte. No es difícil imaginarlos en un museo o como una intervención artística en el fin del mundo. Pero son esenciales. Ubicados en puntos remotos de la región, miden la temperatura, la humedad, la presión, el viento, la precipitación y la radiación ultravioleta.
“El cerebro de la estación es un dataloide”, comenta la geofísica chilena Katherine Gaete, quien revisa la información de todas las variantes mientras conecta su computadora a una de estas estaciones en la isla Cayetano. El punto lo escogen considerando cuestiones meteorológicas, principalmente el viento que llega.
Este lugar, el estrecho, “es un laboratorio natural”, porque tiene condiciones únicas y “es considerado un regulador climático a nivel mundial, es por eso que es tan importante hacer ciencia atmosférica en esta zona”.
Es un reto subir y bajar de los montes en estas islas, donde deben caminar pendientes empinadas y agrestes desde las costas pedregosas. Para su fortuna, pueden ir una o dos veces al año a recolectar los datos de cada sensor.
Además de llevar estas métricas, ocupan sensores bajo el agua, con los que miden la luz, salinidad, oxígeno disuelto, temperatura, entre otras variables. Estos presentan su propio problema. Pasan sumergidos meses, atados y asegurados con piedras. Pese a ser artículos científicos, por lo menos uno fue desmantelado como chatarra por personas ajenas al proyecto. Otros simplemente se pierden si se rompe la soga que los sujeta.
El objetivo de estos dispositivos es conocer también cómo es que varía la exposición a rayos ultravioleta conforme desciende a la profundidad. Al final no impactará igual en el microbioma de un animal que toma el sol, como el lobo marino, que en la sardina, que pasa la vida sumergida.
Lo que esperan de todo esto es que las bacterias despejen la duda de si los animales en el agua tienen reacciones distintas a las de los terrestres. Lo que han logrado encontrar es que cada especie en el estrecho está presentando su propia señal. “No es lo mismo vivir sobre las plumas de un pingüino donde no hay mucho que comer, que estar sobre la piel de un lobo marino, que está siempre untado de cosas”, enfatiza Valeria. Y aunque esperan que la investigación dure al menos 10 años en total, ya han encontrado resultados preeliminares.
“Encontramos, por ejemplo, que los pingüinos rey tienen diferentes bacterias en la panza que en el torso”, señala Valeria. Eso tiene sentido, continúa, porque la manera en la que reciben el sol varía. Generalmente están parados, con la luz cayendo sobre su lomo. “Entonces están mucho más expuestos”.
Del otro lado están los pingüinos de Magallanes. “Son como hobbits”, añade la doctora, “están protegidos por su nido”. Es decir, están menos expuestos al sol y por lo mismo no han encontrado variaciones en las distintas zonas de su microbioma.
Cada una de las especies es estudiada con una contraparte: el pingüino rey con el de Magallanes; la centolla con la múnida; el salmón con la sardina. En cuanto al lobo marino, que se contrastará con la ballena jorobada, la sospecha es que pueda estar presentando cambios en las bacterias de su piel por el cambio climático.
El mar del futuro
La isla Carlos III se encuentra en el corazón del Estrecho de Magallanes. Ahí, a casi 20 kilómetros, está la isla de Santa Inés, hogar de más de 200 glaciares.
Las montañas de granito se alzan cientos de metros y el desgajamiento de los témpanos de hielo cae sobre el agua con tal fuerza que suena como cañonazos. Si existe un símbolo arquetípico del cambio climático, son estos momentos, en los que masas inmensas se desprenden y el hielo se derrite.
El agua también es hogar de las bacterias que observa el equipo. Entre estas se encuentran las Moraxellaceae. “Parecen estar en muchos lados”, dice Eria Rebollar, doctora en microbiología, y “a la hora de que tengamos los genomas completos se podrá ver si realmente son el mismo organismo o si hay adaptaciones asociadas a las Moraxellaceaes en los glaciares, en los pingüinos, en el agua”.
Eria explica que “son bacterias que empiezan a soltar genes porque obviamente mantener los genomas cuesta energía y entonces la pérdida de genes es una señal de qué tan íntimamente están asociadas esas bacterias a sus hospederos”.
Simón acerca el Tanu a los gigantes de hielo precisamente para que el equipo tome las muestras de agua –rica en minerales y de una textura lechosa– y luego las contraste con el agua salada del estrecho.
“Bienvenidos al fin del mundo”, dice Valeria desde la cubierta del Tanu. Este, dice la investigadora, es el “fin del mundo real y posible”.
Estos cuerpos de azul eléctrico –por el paso de la luz y la posible anticipación de su desaparición– también son una página del pasado. En este lugar, se puede estudiar el origen de la vida, dice la investigadora. Gracias a los hielos que raspan las rocas, “se liberaron los nutrientes esenciales para la evolución para la vida compleja”. Durante la historia, los glaciares se han derretido, pero nunca a este ritmo.
El Estrecho de Magallanes es el punto de confluencia de tres océanos, el Atlántico, el Pacífico y el Antártico. Ahí, los investigadores de CEQUA y la UNAM que participan en el Proyecto Microbioma pueden tomarle el “pulso al planeta”. Las bacterias hallarán la forma de continuar con la vida, pero los árboles, los pingüinos, los lobos marinos y el resto de las especies más complejas no necesariamente podrán hacer lo mismo.
Por eso, esta investigación, dice Valeria, busca hacer “lo imposible: saber qué nos va a pasar”, conocer “cómo será el mar del futuro”.
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