Microbios que vuelven después de 40.000 años: cómo el deshielo los despierta y pueden alterar el clima

Durante mucho tiempo, el permafrost profundo se consideró un archivo inmóvil del pasado. Un lugar congelado, estable y aparentemente ajeno a los cambios rápidos del clima actual. Sin embargo, nuevas investigaciones muestran que ese subsuelo silencioso no permanece inerte.

Allí, microbios que quedaron atrapados hace decenas de miles de años despiertan después de un largo letargo y vuelven a funcionar como si el tiempo no hubiera pasado. Lo que era una hipótesis empieza a tomar forma concreta en laboratorio y plantea efectos que podrían sentirse más allá del Ártico.

Los experimentos se desarrollaron en el túnel de permafrost de Fairbanks, Alaska, un corredor excavado en terreno helado donde el suelo conserva capas intactas de épocas remotas. Los científicos presentaron los hallazgo en la revista Journal of Geophysical Research Biogeosciences.

Allí, analizaron muestras con edades que llegan hasta los 40.000 años y observaron cómo estos microbios no solo regresan a la vida, sino que reorganizan sus estructuras internas y forman nuevas colonias tras meses de temperaturas relativamente templadas. El resultado transforma un paisaje microscópico aparentemente detenido en una escena activa.

Lo llamativo no radica únicamente en la reactivación biológica. El proceso involucra la capacidad de estos organismos para consumir materia orgánica y liberar gases como dióxido de carbono y metano.

Es una señal relevante para el clima global porque el norte del planeta almacena aproximadamente el doble de carbono del que existe en la atmósfera actual. Si una parte de ese depósito sale al aire, el impacto podría alterar las previsiones sobre el calentamiento en las próximas décadas.

Los científicos recalcan que el fenómeno no ocurre de inmediato. Durante las primeras semanas, la actividad microbiana avanza a un ritmo casi imperceptible. Pero cuando el suelo permanece descongelado durante un periodo prolongado, las comunidades se transforman, pierden diversidad y empiezan a actuar como sistemas activos capaces de modificar el entorno.

Ese detalle coloca el foco en un cambio que ya está en curso: el alargamiento de las estaciones cálidas en el Ártico.

La investigación abre una ventana hacia un mundo microscópico que permaneció oculto durante milenios y ahora vuelve a interactuar con un planeta completamente distinto del que conoció. La gran pregunta es qué significará ese despertar para los ecosistemas frágiles del norte y para la atmósfera global, en un momento en el que cada fuente adicional de emisiones importa.

Qué microbios antiguos despertaron después de 40.000 años

Los microorganismos analizados pertenecen a comunidades atrapadas en el permafrost profundo, muy por debajo de la capa superficial que se derrite cada año.

Se trata de células que quedaron inmovilizadas cuando el clima era mucho más frío y la vegetación de Alaska tenía una composición diferente. Estas formas de vida permanecieron aisladas sin acceso a oxígeno, luz ni nutrientes nuevos.

Los científicos comprobaron que esas células no estaban muertas. Después de incubarlas durante seis meses a 4 °C y 12 °C, observaron señales de reconstrucción interna, reparación de membranas y crecimiento lento pero sostenido. Algunas empezaron a sintetizar glicolípidos, compuestos lipídicos asociados a la resistencia al frío que parecen haberles permitido soportar miles de años bajo hielo.

Uno de los investigadores explicó que no eran “muestras muertas en absoluto. Todavía son muy capaces de albergar vida robusta que puede descomponer materia orgánica y liberarla como dióxido de carbono”.

Ese comportamiento confirma que el metabolismo puede reanudarse después de un periodo de congelación extremadamente prolongado y que los organismos del pasado no quedan necesariamente inactivos para siempre cuando la temperatura cambia.

Con el paso de los meses, las comunidades microbianas no solo se reactivaron. También formaron biofilms, estructuras visibles semejantes a una película viscosa que permite a los microbios agruparse y funcionar de manera coordinada.

Es un patrón común en suelos modernos, aunque las especies que participan en el proceso sean distintas. Ese paralelismo muestra que, incluso tras cuarenta milenios, la vida mantiene estrategias similares de organización.

Qué es el permafrost y por qué es importante en la Tierra

El permafrost es cualquier suelo que permanece a 0 °C o menos durante al menos dos años seguidos. No es únicamente hielo. Es una mezcla de sedimentos, roca, agua congelada y restos orgánicos que se acumularon a lo largo de miles de años. Casi una cuarta parte del hemisferio norte está asentada sobre este tipo de terreno.

En Alaska, cerca del 85 % del territorio se sostiene sobre permafrost. Esa base influye en la estabilidad de carreteras, edificios y tuberías. También determina la distribución de ríos y humedales, e incluso condiciona la vida de comunidades indígenas que dependen de un suelo firme para desplazarse y cazar. Cuando ese suelo empieza a descongelarse, el terreno pierde consistencia y aparecen deformaciones, hundimientos y desprendimientos.

El permafrost cumple otra función crucial: actúa como un depósito de carbono orgánico. Allí se almacenan restos de plantas y animales que nunca se descompusieron por completo debido al frío extremo. La cantidad acumulada es enorme y supera ampliamente el carbono presente en la atmósfera actual. Mientras permanece congelado, ese material no libera gases. Pero cuando la temperatura aumenta, la materia orgánica queda disponible para ser transformada.

El deshielo no ocurre de manera uniforme. Las capas superficiales se derriten cada verano, aunque vuelven a congelarse en invierno. El problema surge cuando el calentamiento global profundiza esa zona activa y alcanza estratos que habían permanecido intactos durante miles de años. El acceso repentino al agua y al oxígeno cambia el equilibrio químico y biológico del subsuelo.

Por ese motivo, el permafrost no es únicamente un fenómeno geológico. Es un regulador climático con consecuencias globales. Si la descongelación se acelera, una parte del carbono atrapado podría escapar en forma de dióxido de carbono o metano, dos gases que contribuyen al calentamiento global.

Esa posibilidad preocupa porque no depende directamente de decisiones humanas, sino de procesos físicos y biológicos difíciles de frenar una vez iniciados.

Cómo se estudian los microbios descongelados

Para comprender la reactivación microbiana, los investigadores recolectaron muestras directamente de las paredes del túnel de permafrost de Fairbanks. Ese lugar ofrece acceso a capas profundas que normalmente no afloran en la superficie. Las muestras se obtuvieron evitando la exposición al aire para impedir que el oxígeno alterara el comportamiento natural de los microorganismos.

Una vez en el laboratorio, las muestras se almacenaron en cámaras selladas con niveles mínimos de oxígeno y se incubaron durante seis meses a dos temperaturas diferentes. Los valores elegidos representan veranos suaves y episodios cálidos cada vez más frecuentes en el Ártico actual. El objetivo fue reproducir condiciones realistas y no escenarios extremos que distorsionaran la respuesta biológica.

Para identificar qué células estaban activas, los científicos utilizaron agua enriquecida con deuterio. Cuando un microbio incorpora ese elemento en su membrana, queda registrada una señal química que indica reparación o crecimiento. Esta técnica permitió distinguir entre organismos vivos y restos sin actividad metabólica. Además, se aplicaron métodos de rastreo isotópico para seguir cómo cambiaba el consumo de carbono con el paso del tiempo.

Los resultados mostraron un comportamiento lento al inicio. Durante el primer mes, la renovación celular fue mínima. Pero hacia el sexto mes, las comunidades se reorganizaron, perdieron diversidad y comenzaron a formar biofilms. Esa transición marcó el momento en el que la actividad metabólica aumentó y los microbios empezaron a transformar la materia orgánica disponible.

Los investigadores destacaron que el aumento de la temperatura no aceleró el despertar inicial. Lo que modificó el comportamiento fue la duración del periodo cálido.

Como afirmó Tristan Caro: “Puedes tener un solo día caluroso en el verano de Alaska, pero lo que importa mucho más es el alargamiento de la temporada de verano, cuando estas temperaturas cálidas se extienden hasta el otoño y la primavera”.

Qué alteraciones o cambios percibieron los científicos

La transformación más evidente fue el cambio en la estructura de las comunidades microbianas. Al despertar, las células funcionaron de manera dispersa y con baja actividad.

A medida que transcurrieron los meses, los grupos perdieron diversidad y pasaron a organizarse en biofilms más eficientes para procesar materia orgánica y resistir condiciones variables.

Otra observación clave fue la liberación de gases. No todos los primeros gases detectados procedieron de la actividad microbiana. En algunos casos se trató de burbujas antiguas atrapadas en el hielo. Distinguir ese origen es esencial para interpretar mediciones de campo y evitar sobreestimaciones en los flujos de carbono. Con el tiempo, las emisiones empezaron a relacionarse directamente con la actividad de los organismos reactivados.

El estudio confirmó que el deshielo prolongado permite completar el periodo inicial de inactividad. Si el suelo permanece descongelado durante varios meses, los microbios alcanzan niveles de actividad comparables a los de suelos modernos, aunque pertenezcan a especies diferentes. Esa coincidencia sugiere que el comportamiento microbiano sigue patrones similares incluso después de miles de años de separación.

Los científicos también señalaron que el proceso no presenta un riesgo inmediato para la salud humana. Las muestras se mantuvieron en cámaras selladas y no mostraron capacidad de infección.

Aun así, persisten incógnitas sobre cómo podrían comportarse estos microorganismos en otras regiones del mundo, donde las condiciones ambientales no coinciden con las del laboratorio.

El trabajo expuso una limitación importante: se analizó un número reducido de muestras en una única ubicación. Otras zonas del Ártico, como Siberia, Groenlandia o el norte de Canadá, podrían albergar comunidades diferentes con respuestas propias. Esa variabilidad añade complejidad a las predicciones globales.

Qué impacto puede tener en el medio ambiente

La reactivación de microbios milenarios forma parte de un proceso más amplio: la liberación progresiva del carbono almacenado en el Ártico. Si las temperaturas continúan aumentando, una porción del material congelado durante miles de años podría transformarse en dióxido de carbono y metano. Estos gases amplifican el calentamiento y complican el cumplimiento de los objetivos climáticos establecidos para las próximas décadas.

El riesgo de retroalimentación es el escenario más preocupante. Más deshielo produce más emisiones naturales, lo que incrementa la temperatura y acelera la descongelación. Esa secuencia no depende de actividades industriales o decisiones políticas, sino de dinámicas naturales que se vuelven difíciles de detener una vez que alcanzan cierto umbral.

Además del efecto climático, el deshielo altera los ecosistemas del norte. Los suelos se vuelven inestables, los ríos modifican su curso y los humedales cambian de extensión. La fauna que depende del hielo y las comunidades indígenas que habitan esas regiones enfrentan transformaciones rápidas en su entorno. La pesca, la caza y las infraestructuras locales pueden verse afectadas por hundimientos del terreno y desplazamientos del agua.

Los científicos resaltaron que el proceso de reactivación microbiana avanza lentamente. Esa característica ofrece un margen para monitorear los cambios y mejorar las predicciones. Sin embargo, el alargamiento de los veranos podría acelerar el ciclo natural y permitir que los microbios completen su transición dentro de una misma temporada. En ese caso, el impacto ambiental sería más rápido de lo esperado.

Qué lecciones podemos aprender de este hallazgo

El estudio muestra que la vida puede sobrevivir en condiciones extremas durante periodos que superan cualquier escala humana. Los microorganismos congelados durante miles de años no representan un recuerdo inerte del pasado. Conservan la capacidad de reorganizarse y procesar materia orgánica cuando el entorno cambia.

Una de las principales conclusiones es que el tiempo de descongelación resulta más importante que los picos de calor. Las estaciones prolongadas permiten que las comunidades microbianas completen su fase inicial de inactividad y pasen a un estado activo dentro del mismo verano. Esa observación podría mejorar los modelos climáticos actuales, que todavía presentan incertidumbres sobre la velocidad de liberación de carbono.

El trabajo también destaca la necesidad de ampliar las investigaciones en distintas regiones del Ártico. No todas las zonas contienen las mismas especies ni responden de manera idéntica al aumento de la temperatura. Estudios más diversos ayudarán a construir predicciones más realistas y a evitar generalizaciones excesivas.

Finalmente, el hallazgo recuerda que el cambio climático no solo altera el presente. También reactiva procesos biológicos enterrados durante miles de años. Es un recordatorio de que el sistema terrestre funciona como una red interconectada en la que la historia, el clima y la vida continúan influyéndose de formas inesperadas.