Científicos y científicas del consorcio CIGoM obtuvieron una gran cantidad de bacterias de hasta 3 mil metros de profundidad útiles ante derrames petroleros, pero también una mina de nuevas moléculas
Los científicos afirman que esto podría constituir una solución ante un potencial derramamiento. Es una riqueza biológica, diversa e invisible a simple vista y muy difícil de conseguir: bacterias, muchas y muy diversas, de las cuales se puede extraer mucho conocimiento para uso de la población.
El proyecto de investigación nacional más ambicioso y exitoso de oceanografía en México y Latinoamérica ha dado sus primeros resultados y se remonta a hace poco más de un lustro, tras la conformación del Consorcio de Investigación del Golfo de México (CIGoM), compuesto por cerca de 300 investigadores de más de una docena de universidades y centros de investigación del país, financiados por el Fondo SENER-CONACYT de Hidrocarburos.
El equipo de trabajo
A bordo de buques de investigación, pero de una flota extendida que incluyó a la Marina, investigadoras y científicos emprendieron su misión para recorrer el Golfo de México y tomar diversas muestras de columnas de aguas y sedimentos, desde aguas someras hasta profundidades de 3 mil 200 metros. Pero la misión no sólo se trató de buscar soluciones a la catástrofe que provocaría nuestra dependencia y voracidad a los hidrocarburos, hay más y es fascinante.
En entrevista, Alexei Licea Navarro –investigador y ex director del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE)– explica detalles sobre la expedición que llevaron a cabo junto con el Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, la Universidad Autónoma del Estado de Morelos y el Cinvestav Mérida, que conforman el grupo del CIGoM que tuvo como línea de investigación la búsqueda y caracterización de las bacterias “golfinas”.
“Nos repartimos el Golfo entre las cuatro instituciones y cada una muestreó un fragmento para tomar volúmenes de agua y sedimentos, después se filtraron para aislar las bacterias y caracterizarlas”. También realizaron un análisis de su genoma para resguardar la información, puesto que sólo el 1% de las bacterias que están en el ambiente se pueden cultivar, añade.
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Petróleos Mexicanos (Pemex) ofreció a los investigadores litros de los diferentes hidrocarburos que explotan del golfo para realizar pruebas de degradación. La paraestatal extrae diferentes tipos de petróleos y un tipo de bacterias o consorcio de ellas es más efectiva para su degradación.
El procedimiento
En la expedición, los científicos emplearon el Buque Oceanográfico de la UNAM Justo Sierra y en los últimos dos años del proyecto, desde el Pacífico y atravesando el Canal de Panamá, el Buque Alpha Hélix del CICESE, señala Alexei Licea Navarro. Pero la proeza oceanográfica requirió también apoyo de cruceros apoyados por otras instituciones y la Marina.
Tomar muestras en aguas profundas no fue fácil, ya que se requería de una embarcación capaz de desenrollar 4 mil metros de cable para descender el nucleador que sumerge el equipo para obtenerlas. Por otra parte, explica, aislar bacterias de las profundidades sometidas a altas presiones requirió de experimentos en altamar que no podían esperar al laboratorio. Para ello, colaboradores de la UNAM especialistas en nanociencias elaboraron un ensayo de degradación en presencia de petróleo antes de que las bajas presiones afectaran a los microorganismos.
Los científicos hallaron bacterias en todo el Golfo capaces de degradar petróleo. “Las hay en diferentes proporciones, hay algunas zonas donde hay muchas. Eso se debe a que donde hay terranes, emanaciones naturales de petróleo o áreas de explotación –siempre hay pequeñas fugas–, se pueden hallar bacterias degradadoras en mayores concentraciones. El académico agrega además que hay bacterias muy eficientes para petróleos pesados, otras más para petróleos intermedios y otras más para ligeros. “Pero no hay alguna que pueda degradar los tres tipos, están muy especializadas. Esto nos puede dar una ventaja ante un derrame, puesto que si sabemos qué tipo de petróleo fue derramado podríamos obtener la combinación adecuada”.
“Esto nos puede dar una ventaja ante un derrame, puesto que si sabemos qué tipo de petróleo fue derramado podríamos obtener la combinación adecuada”
Riquezas del golfo de México
El material bacteriano es tan preciado y fue tan difícil de obtener, que los académicos decidieron establecer tres bancos distintos con las mismas muestras para tener respaldos. Se encuentran en el CICESE (Ensenada), IBTUNAM (Cuernavaca) y Cinvestav (Mérida). “Así, en un terremoto o huracán en alguna de las regiones no provocarán que perdamos el material, el cual es extremadamente valioso y conseguirlo no fue nada fácil”.
Pero las bacterias no son el único recurso contra un derrame petrolero, sino que los científicos también pueden obtener un subproducto para la biorremediación. Licea Navarro explica que ante un derrame también se requiere el uso de sulfactantes o dispersores (detergentes químicos) que permiten disolver el petróleo y así sea más fácilmente engullido por los microorganismos. “No te comes un bistec de un bocado, sino a pedazos, de igual forma las bacterias no devoran una mancha de petróleo, sino en microgotas. Los biosulfactantes que obtendremos son orgánicos y biodegradables”.
Pero el valor de la expedición va unas leguas más allá, tiene un valor agregado que, como todo lo anterior, es de interés para la industria petrolera del país. La investigación permitió hacer un mapeo de las áreas de explotación, analizando corrientes marinas y la existencia de fauna y bacterias en éstas. “Hay zonas que tienen muchas corrientes, con pocas bacterias degradadoras y gran cantidad de mamíferos marinos, por lo que no conviene explotarlas, a diferencia de aquellos otros puntos donde hay más bacterias y menos fauna, lo cual sería estratégico en caso de un derrame”.
Transferencia de tecnología
Aunque tienen resultados positivos, se han caracterizado bacterias de interés e incluso se extenderá el proyecto y financiamiento a petición de Pemex y la Secretaría de Energía (Sener), si ocurriera un derrame el día de mañana, el consorcio aún no tiene las capacidades para reaccionar y producir las bacterias suficientes. Para ello se requieren grandes biorreactores que produzcan los microorganismos necesarios, no obstante, y aunque puede haber variaciones en el tipo de especies, México podría apoyar en la biorremediación de derrames en otros océanos y países, como es el caso actual de Perú, apunta el investigador.
La investigación asociada a Pemex
Actualmente, CIGoM se encuentra en proceso de transferencia de la tecnología a Pemex, así como las bases de datos de las corrientes, datos fisicoquímicos y áreas vulnerables donde no sería hacer viable una explotación, además de información práctica para atender un derrame. El proyecto original concluyó en 2020, pero Sener solicitó la ampliación por 18 meses más con más recursos, apunta el investigador del CICESE.
No obstante, esta odisea marina podría ir todavía más leguas allá. Alexei Licea da un par de ejemplos de un “océano” de posibilidades más. Inicialmente, la investigación en corrientes permitiría conocer la dinámica del sargazo en el Caribe, puesto que una mancha de estas algas se comporta muy similar a una de petróleo. “Si conocemos las corrientes a través de las cuales el sargazo llega a las costas mexicanas podemos hacer predicciones de a dónde llegarán, así, se pueden hacer modelos de estudio o la validación de programas predictivos”.
Pero la riqueza genómica es tan vasta que se requiere de hacer una minería de las bacterias que ya se encuentran en los bancos de las instituciones mencionadas. Ahí se pueden hallar proteínas en la ruta metabólica para producir nuevos antibióticos.
“Se deben seguir analizando estas bases de datos, que pronto estarán disponibles para todos los académicos quienes, dependiendo del área de investigación, podrán revisar la información y obtener una gran cantidad de productos si necesidad de hacer una nueva expedición y sacar bacterias casi inalcanzables y caras de extraer. El potencial de lo que obtuvimos es tan grande como líneas de investigación y especialización científica que tenemos en todo el país”.
México: El consorcio CIGoM
Las cinco líneas de investigación del proyecto del CIGoM financiado por el Fondo SENER-CONACYT de Hidrocarburos son Plataformas de observación oceanográfica, Líneas base y monitoreo ambiental, Modelos de circulación y biogeoquímica, Degradación natural de hidrocarburos y Escenarios de derrames.
Estas líneas fueron abordadas por las diferentes instituciones del Consorcio, el cual, refiere Alexei Licea, deja varias enseñanzas al modelo de cooperación científica nacional. “Nos permitió organizar a un grupo de investigadores del país de muchas instituciones, que muchas veces son territorialistas para buscar resolver un problema real; este grupo olvidó los egos para trabajar como consorcio y hallar soluciones”. El consorcio no sólo se compone por microbiólogos, enfatiza, sino especialistas de otras líneas de investigación, es totalmente multidisciplinario.
En la pandemia, añade, quedó clara la importancia y relevancia del conocimiento científico como pilar fundamental para el desarrollo de la humanidad. “Con el consorcio hemos demostrado que la ciencia mexicana puede resolver problemas nacionales y apoyar a la sociedad”.
