La tesi doctoral de Catalina Mena Oliver analitza els canvis estacionals en l’estructura, la composició i l’activitat de les comunitats microbianes en diferents profunditats i regions de la Mediterrània occidenta. L’objectiu és aportar noves perspectives sobre l’ecologia del sistema marí i el funcionament de l’oceà
La tesi doctoral de Catalina Mena Oliver, defensada en la Universitat de les Illes Balears i realitzada al Centre Oceanogràfic de les Illes Balears de l'Institut Espanyol d'Oceanografia (IEO), ha utilitzat la seqüenciació genètica dels bacteris marins per obtenir la composició taxonòmica de les comunitats microbianes i relacionar-la amb condicions ambientals vàries, com la profunditat i la temperatura, entre d’altres.
L'estudi ha analitzat l'activitat d'aquestes comunitats en diferents profunditats de la Mediterrània occidental des de la superfície fins a més de 2.500 metres. Els resultats mostren diferències importants en la composició de les comunitats microbianes, segons les estacions de l'any i la profunditat, diferenciant-se principalment la zona més superficial i il·luminada (zona fòtica) de les zones més profundes on no arriba la llum. En la zona il·luminada, les comunitats microbianes mostren patrons estacionals de composició relacionats amb la mescla de la columna d'aigua a l'hivern i l'estratificació a l'estiu, diferenciant-se subpoblacions segons les estacions de l'any, que indiquen una especialització temporal de nínxols ecològics (funcions específiques en un determinat ecosistema).
Els microorganismes marins, invisibles a l'ull humà, sustenten la cadena alimentària marina i tenen un paper fonamental en el funcionament de l'oceà. La composició del fitoplàncton -els organismes unicel·lulars capaços de realitzar la fotosíntesi que viuen en suspensió en l'aigua- està fortament influenciada per l'estratificació de la columna d'aigua a l'estiu. En aquesta època de l'any, l'escalfament de l'aigua superficial crea dos ambients molt diferenciats a causa de les diferents limitacions de llum i nutrients. En zones amb escassetat de nutrients com la mar de les illes Balears, el fitoplàncton està dominat per organismes més petits, que fan entre 0.2 i 2 micres de diàmetre, i que són una font d'aliment important per a nivells tròfics superiors. En les zones profundes on no arriba llum no hi ha organismes fotosintètics i l'estacionalitat ambiental influeix menys. La variabilitat de les comunitats de microorganismes procariotes, principalment bacteris, està lligada a canvis ambientals puntuals, com per exemple els provocats per la sedimentació de partícules des de superfície o per fenòmens hidrodinàmics.
La recerca ha revelat les diferents estratègies de metabolisme o supervivència dels grups de bacteris: hi ha grups molt abundants, però de creixement lent, i grups escassos, però amb un creixement molt actiu. Els grups de bacteris rars o poc abundants tenen un paper molt rellevant en la resposta de les comunitats davant canvis ambientals, i creixen i tornen abundants davant canvis ambientals favorables.
«En general, aquesta tesi amplia el coneixement sobre les dinàmiques de les comunitats microbianes de mar oberta i aportant noves perspectives sobre el paper dels microorganismes en el cicle del carboni i l'ecologia de l'ecosistema», assenyala Mena.
La tesi doctoral de Catalina Mena, dirigida per les doctores Patricia Reglero, Rosa Balbín i Eva Sintes del Centre Oceanogràfic de les Illes Balears de l'IEO, s'ha desenvolupat gràcies a l'ajuda predoctoral cofinançada pel Govern de les Illes Balears i el Fons Social Europeu 2014-2020, en el marc del projecte ATHAPOC per estudiar el funcionament i l’estructura de les comunitats de productors primaris i bacteris heteròtrofs per millorar el coneixement del vincle entre la variabilitat ambiental, l'estructura de la comunitat i el seu paper en el flux de carboni a nivells tròfics superiors.
Vídeo divulgatiu
Gràcies a la col·laboració de la Universitat de les Illes Balears, a través de la convocatòria d'Educació per a la Ciutadania Global de l'Oficina de Cooperació al Desenvolupament i Solidaritat, Catalina Mena ha treballat al costat de la divulgadora i il·lustradora científica Hannah Bonner en la realització d'un vídeo que difon part dels resultats de la tesi. El vídeo, titulat Dels bacteris a la tonyina: com els microbis fan possible la vida en la mar, es va presentar en línia el 24 de novembre i forma part de la plataforma de divulgació científica marina Planet Tuna.
Fitxa de la tesi doctoral
- Doctoranda: Catalina Mena Oliver
- Títol: Microbial communities across the oligotrophic western Mediterranean Sea: spatial and temporal dynamics
- Directores: Dra. Patricia Reglero Baron, Dra. Eva Sintes Evalin i Dra. Rosa Balbin Chamorro
- Programa de doctorat en Ecologia Marina
Data de publicació: 02/12/2020