La innovadora recopilación de datos de ADN ambiental de The Ocean Race podría proporcionar información crucial sobre la biodiversidad de los océanos

En una iniciativa pionera en la vela, esta edición de The Ocean Race (2022-23) recopiló ADN ambiental, conocido como eDNA (por sus siglas en inglés), una de las formas más innovadoras de medir la salud y la biodiversidad de los océanos

El equipo 11th Hour Racing Team, ganador de la regata de vela alrededor del mundo de seis meses de duración, tomó muestras durante la etapa 4 de la regata, que supuso recorrer 5.550 millas náuticas desde Itajaí (Brasil), hasta Newport (Rhode Island, EE. UU), en una iniciativa pionera del programa científico de The Ocean Race, cuyo objetivo es contribuir a la comprensión sobre el estado del mar.

Entre el 23 de abril y el 10 de mayo de 2023, se recogieron 27 muestras de agua que luego fueron analizadas por el Instituto Cawthron, la organización científica independiente más grande de Nueva Zelanda. Cada muestra incluía material genético de microbios o vertido por miles de especies marinas a través de sus productos de desecho y células de la piel. El análisis brinda una fotografía completa de la presencia y diversidad de estas especies con gran precisión. Estos datos resultan muy valiosos por varias razones, incluida la ayuda para rastrear especies en peligro de extinción, monitorear enfermedades y patógenos. Si las muestras se comparan a lo largo del tiempo, el eDNA puede proporcionar información sobre cómo la crisis climática está afectando a la vida marina, por ejemplo, cambiando su rango geográfico.

Entre los hallazgos principales de la colección de eADN de The Ocean Race destaca una sorprendente correlación entre la abundancia de bacterias oceánicas (Pseudomonas y Acidobacter) que descomponen el plástico, y la latitud, y el análisis muestra los niveles más altos de bacterias (lo que supone una mayor degradación del plástico) en latitudes más bajas cerca de la costa de Brasil. Aunque los datos de un solo barco no permiten afirmar que los hallazgos son concluyentes, este descubrimiento resalta el poderoso papel de este tipo de tecnología de ADN ambiental y la necesidad de continuar la investigación en este campo. Comprender más sobre la propagación geográfica de estas bacterias podría proporcionar información muy valiosa para ayudar a combatir la crisis del plástico marino.

El análisis también mostró que las bacterias parasitarias, que pueden ser una amenaza para la salud de otras especies, incluidos los humanos, están fuertemente relacionadas con el aumento de la temperatura y la longitud de la superficie del mar, y que se encuentra en mayor medida más cerca de las masas terrestres. Con las temperaturas oceánicas récord registradas en los últimos meses, la influencia de los cambios en las temperaturas del océano sobre los microorganismos patógenos es otro área crucial que requiere más investigación.

Xavier Pochon, líder del equipo de Vigilancia Molecular del Instituto Cawthron y profesor asociado de la Universidad de Auckland, afirmó: “Estamos ntusiasmados con los datos recopilados durante The Ocean Race, en particular los relacionados con patógenos y degradadores de plástico. Estos hallazgos son interesantes porque se sabe muy poco sobre su distribución y ecología en grandes gradientes latitudinales”.

“Nuestro sistema de recolección de ADN ambiental en veleros ofrece beneficios significativos sobre los métodos de investigación tradicionales, ya que permite a los científicos auditar la biodiversidad de todo el árbol de la vida de manera más rápida, económica y con un tiempo mínimo de participación de los regatistas. Esperamos equipar muchos más barcos en el futuro e impulsar nuestro conocimiento de la vida marina en aguas aún por explorar”.

Como parte del programa científico de The Ocean Race, uno de los pilares del programa de sostenibilidad Racing with Purpose (Competir con un Propósito) creado con el socio principal 11th Hour Racing, la recopilación de datos se probó en una etapa de la regata de 32.000 millas náuticas (60.000 km), que abarca una latitud de 27 grados a 39 grados, para probar la viabilidad de recolectar ADN ambiental en barcos de competición.

El equipo 11th Hour Racing recopiló las muestras a través de un “OceanPack” a bordo; un instrumento especializado que mide una gran variedad de datos oceánicos, incluida la salinidad, la temperatura, el dióxido de carbono, el oxígeno y los oligoelementos. El equipo funcionó de forma automática y continuada durante toda la regata. Se tomaron muestras de ADN ambiental a través del OceanPack, el sistema de flujo de agua de mar existente en el barco, que bombea dos litros de agua a través de filtros innovadores de ADN ambiental para su posterior análisis en laboratorio. Probar el muestreo de ADN ambiental a través de OceanPack supuso la ventaja de brindar a los científicos la oportunidad de verificar datos y buscar vínculos y correlaciones.

Stefan Raimund, Asesor científico de The Ocean Race, destacó: “Cada muestra recolectada contenía millones de piezas de ADN ambiental desde organismos unicelulares hasta peces linterna y la escurridiza anguila morena, lo que proporciona una instantánea fascinante de la vida bajo el mar y sobre cómo cambia en todo el Océano Atlántico. Este muestreo está a la vanguardia de las pruebas de biodiversidad y es una herramienta poderosa para comprender la salud de los océanos y cómo le afectan las principales amenazas del cambio climático y la contaminación. Cuanto más sepamos sobre el océano, más eficazmente podremos protegerlo”.

“Una vez probado con éxito el muestreo durante The Ocean Race 2022-23, esperamos ampliarlo para futuras regatas y que más barcos recopilen estos datos en partes remotas y vitales del océano, donde hay aún menos información disponible para los científicos", afirmó Raimund.

En los últimos años, el potencial de las pruebas de ADN ambiental para comprender la biodiversidad marina se considera cada vez más útil por proporcionar una visión holística de la biodiversidad sin los inconvenientes de los métodos de investigación tradicionales como la captura de especies y los estudios aéreos, que pueden ser dañinos, costosos y limitados. El ADN ambiental también puede proporcionar resultados rápidos, lo que puede ser crucial dada la urgencia de los problemas que afectan a los mares.

Los datos se produjeron utilizando la tecnología de secuenciación de próxima generación Illumina^TM. El Instituto Cawthron, especializado en ciencias que apoyan el medio ambiente y el desarrollo sostenible, también recibió el apoyo de Sequench ltd y Smith-Root.