El aire que respiramos no solo contiene gases y partículas de polvo, sino que también transporta microorganismos a través de enormes distancias. Estos bioaerosoles juegan un papel clave en los ecosistemas, ya que influyen en la calidad del aire, la salud humana y los ciclos biogeoquímicos. Tradicionalmente, se ha asumido que los microorganismos presentes en la atmósfera provienen de fuentes cercanas, pero investigaciones recientes han revelado que muchos de ellos recorren miles de kilómetros antes de asentarse en la superficie.
En un estudio publicado en Environmental Microbiology hemos examinado la persistencia de los microorganismos transportados por el aire en la atmósfera del sur de Europa, con especial atención a aquellos provenientes de los desiertos de África del Norte. En el trabajo se explica la manera en la que se han analizado genéticamente muestras de aerosoles capturados en la lluvia durante un período de casi tres décadas y la comparación de estos datos con los perfiles genéticos de suelos desérticos africanos y bases de datos globales de bacterias del suelo. Los resultados revelan que los microorganismos del Sahara dominan los cielos europeos de manera continua y no solo durante los episodios esporádicos y vistosos de calima.
Microorganismos en la atmósfera: más que pasajeros transitorios
Los aerosoles atmosféricos provienen de diversas fuentes, incluidos los océanos, los suelos áridos, los bosques y la actividad humana. Cada año, los desiertos del norte de África emiten alrededor de mil millones de toneladas de polvo, que pueden permanecer en la atmósfera durante días o incluso semanas. Este polvo no solo transporta minerales de los suelos, sino que exporta comunidades microbianas resistentes a las duras condiciones del transporte atmosférico.
Nuestro estudio interanual demuestra que los microorganismos desérticos están presentes en el sur de Europa con gran frecuencia, independientemente del origen de las masas de aire. Incluso en lluvias provenientes del océano Atlántico, hemos encontrado una alta proporción de microorganismos desérticos, lo que sugiere que estos permanecen suspendidos en la atmósfera durante largos periodos antes de ser arrastrados por la lluvia y depositados en la superficie a varios miles de kilómetros de distancia.
Los resultados muestran una influencia prolongada de los microorganismos desérticos en la microbiota atmosférica del sur de Europa, con una persistencia que va más allá de los eventos puntuales de grandes masas de polvo en suspensión.
El papel de los desiertos en la distribución global de microbios
Uno de los hallazgos más sorprendentes del estudio es la elevada similitud entre los microorganismos presentes en el aire y los que habitan en los suelos de los desiertos africanos. Los resultados indican que alrededor del 40 % de las bacterias presentes en la atmósfera del sur de Europa tienen su origen en estos suelos áridos.
La resistencia de estos microorganismos a condiciones extremas, como la radiación UV, la desecación y la escasez de nutrientes, les permite sobrevivir en el aire durante mucho tiempo. Entre las especies más abundantes detectadas en los aerosoles se encuentran Geodermatophilus, Noviherbaspirillum y Acidiphillum, todas ellas con adaptaciones a la vida en entornos secos y hostiles.
Los resultados también reflejan que la composición de la microbiota del aire no está determinada únicamente por la mayor proximidad geográfica. A diferencia de estudios previos que sugerían que los microorganismos transportados por el aire eran en su mayoría de origen local, nuestra investigación nos permite argumentar que el desplazamiento intercontinental de un microorganismo depende más de su capacidad para alcanzar grandes altitudes en la atmósfera y persistir en suspensión que de su punto de origen.
Persistencia de las comunidades microbianas en la atmósfera
La composición de las comunidades microbianas en el aire refleja una notable estabilidad a lo largo del tiempo. Los análisis realizados en muestras de lluvia recolectadas entre 1987 y 2014 indican que los microorganismos de origen desértico que llegan a la atmósfera del sur de Europa, muestran una menor variabilidad interanual que los procedentes de otros orígenes, como océanos o bosques. Esto sugiere que las partículas de polvo del Sahara, que pueden alcanzar alturas de hasta 8 km en la atmósfera, permanecen suspendidas más tiempo que otros aerosoles y sirven como vehículos estables y eficientes para la dispersión microbiana a larga distancia.
Nuestros hallazgos indican que los microorganismos del desierto no solo son eficientemente transportados por el viento, sino que persisten en la atmósfera durante largos períodos, dando forma a la microbiota aérea de manera más profunda de lo que se pensaba.
Implicaciones ecológicas y climáticas
La dispersión de microorganismos a través de la atmósfera tiene implicaciones ecológicas significativas. Algunos de estos microorganismos pueden influir en la formación de nubes y la química atmosférica, mientras que otros pueden colonizar ecosistemas remotos al ser depositados por la lluvia.
Nuestro estudio también plantea preguntas sobre cómo el cambio climático podría alterar estos patrones de dispersión. La desertificación, impulsada por el calentamiento global y los usos del suelo y del agua por la actividad humana, está aumentando la emisión de polvo desde las zonas áridas. Si las condiciones se vuelven más favorables para la liberación de partículas en la atmósfera, podríamos ver un aumento en la cantidad de microorganismos desérticos transportados a otras partes del mundo.
El impacto de los desiertos es una pieza clave en la comprensión del funcionamiento de los ecosistemas globales. Los cambios acelerados en estos entornos y en la microbiota aerotransportada, así como en los patrones atmosféricos, podrían tener efectos globales imprevistos en la salud humana y de los ecosistemas y en el funcionamiento de los ciclos biogeoquímicos.
Referencias
- Cáliz, J., Menéndez-Serra, M., Triadó-Margarit, X., Avila, A., & Casamayor, E. O. (2025). Persistent Desert Microbiota in the Southern European Sky. Environmental Microbiology, 27, e70046. doi: 10.1111/1462-2920.70046
Emilio O Casamayor
Profesor de Investigación del CSIC. Doctor en Ecología Microbiana
Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC)
Joan Cáliz Gelador
Investigador del CSIC. Doctor en Ecología Microbiana.
Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC)
