Estas diminutas criaturas están haciendo brillar la nieve del Ártico

En lo alto del Ártico ruso, en una remota estación de campo a orillas del Mar Blanco, la bióloga Vera Emelianenko salió a pasear en una gélida noche de diciembre. La acompañaban Mikhail Neretin, el hijo del biólogo molecular de la estación, y un par de perros: un schnauzer gigante y un terrier Wheaten de pelo suave.

Caminando a duras penas por los terraplenes helados de la zona de mareas bajo los feroces vientos árticos, Neretin divisó una iluminación azul en un banco de nieve. ¿Se le había caído el teléfono a Emelianenko?

Al acercarse a investigar, sus pasos crearon rayas de un azul etéreo. "Eran como luces azules de Navidad en la nieve", dice Emelianenko.

Se agachó para coger un puñado. Con un suave apretón, la bola de nieve brilló más. Los perros dejaron un rastro luminoso al avanzar, como si la aurora boreal se hubiera filtrado del cielo a la nieve.

Después de un aluvión de llamadas telefónicas y fotografías enviadas por mensaje, los biólogos de la estación y un grupo de científicos marinos de toda Rusia se pusieron a hablar del hallazgo. Emelianenko y Neretin llevaron al fotógrafo de la estación, Alexander Semenov, a documentar las luces. "Pisamos el suelo todos juntos durante unas dos horas" para conseguir que las manchas brillaran, dice Semenov.

Al día siguiente, Emelianenko deslizó una bola de nieve brillante bajo un microscopio estereoscópico para tratar de identificar al culpable bioluminiscente. Mientras esperaba a que el hielo se derritiera, pinchó minúsculos detritus con una aguja sin éxito. Pero entonces Emelianenko descubrió algunos copépodos, diminutos crustáceos acuáticos, en la placa de Petri. Cuando los pinchó, brillaron con un tenue color azul.

Esta puede ser la primera explicación documentada de la nieve brillante en el Ártico, que ha sido observada ocasionalmente por los investigadores a lo largo de los años, pero que no ha sido probada rigurosamente.

Historia de la vida de los copépodos 

Los copépodos son minúsculos crustáceos de apenas unos milímetros de longitud, del tamaño de varios granos de arena seguidos. "Son los bichos del mar", explica Steven Haddock, biólogo marino que estudia el zooplancton de aguas profundas en el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey en California (Estados Unidos). "Son pequeños y numerosos, se los comen muchas cosas".

Aunque no tienen precisamente mucha prensa ni representación cultural (con la notable excepción de Plancton, un copépodo de Bob Esponja), los copépodos constituyen la mayor parte de la biomasa del océano, según algunas estimaciones. Son nadadores pasivos, lo que significa que no pueden resistir las corrientes. Esta especie concreta de copépodo -Metridia longa- recorre los océanos desde el estrecho de Hudson, en Canadá, hasta las aguas de Maine (Estados Unidos) y todo el Ártico.

Aun así, los Metridia no tienen nada que hacer en las costas del Mar Blanco, dice Ksenia Kosobokova, experta en zooplancton marino del Ártico en la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú. Suelen encontrarse más lejos en el océano, migrando a profundidades de 24 a 91 metros durante el día y ascendiendo a unos pocos metros de la superficie durante la oscuridad de la noche (que, en invierno, es la mayor parte del tiempo), explica Kosobokova.

Lo que debió ocurrir, dice Kosobokova, es que los copépodos quedaron atrapados en una poderosa corriente. Dos veces al día, cuando la marea creciente del Mar Blanco llega a la costa, el agua helada y todo lo que contiene se cuela por las grietas del hielo y la nieve. Para los nadadores débiles como los copépodos, no hay escapatoria.

Podría ser que las mareas fueran especialmente fuertes el día del primer avistamiento, el 1 de diciembre: la luna era casi nueva y faltaban tres días para el perigeo más cercano de 2021, el momento en que la luna está más cerca de la tierra. Ambas condiciones hacen que las mareas sean más fuertes. Pero una segunda ronda de avistamientos que tuvieron lugar el 16 de diciembre sugiere que puede que no sea necesario un ciclo lunar único para crear las condiciones para la nieve brillante.

Cómo consiguió el copépodo su brillo 

La mayor parte de la bioluminiscencia se produce cuando se oxida una pequeña molécula de almacenamiento de energía llamada luciferina. Por sí sola, la luciferina produce un brillo muy tenue y constante. Pero combinada con la enzima luciferasa, la reacción se acelera y ese brillo se convierte en una explosión espectacular.

"Así que tenemos estas dos moléculas en su interior, un emisor de luz y un acelerador", explica Haddock. En algunos copépodos, la luciferina y la luciferasa reaccionan internamente, pero la Metridia longa tiene glándulas en la cabeza y el cuerpo para segregar su incandescencia al mundo. "Disparan esas dos moléculas al mismo tiempo y forman una pequeña bocanada de luz en el agua".

(Más información: Cómo funciona la bioluminiscencia en la naturaleza)

Los científicos creen que Metridia y otros copépodos utilizan la bioluminiscencia como defensa. "Una idea es que la luz podría asustar a los depredadores y hacer que escupan al copépodo" o distraerlos lo suficiente para que el copépodo pueda escapar, dice Todd Oakley, profesor de ecología evolutiva y biología marina de la Universidad de California en Santa Bárbara (Estados Unidos).

Luces fantasmales 

Kosobokova cree que los copépodos anidados en la nieve estaban desvanecidos, pero vivos; al fin y al cabo, el plancton del Ártico no es ajeno a las temperaturas gélidas. Sin embargo, los expertos en bioluminiscencia afirman que es muy posible que estuvieran muertos, por lo que su brillo azul es algo fantasmal. 

Como muchos niños torpes aprenden con tristeza, las luciérnagas siguen brillando si las aplastas accidentalmente.

"A nosotros nos pasa con nuestros especímenes científicos", añade Haddock. "Recoges un organismo y lo metes en el congelador para estudiarlo después. Y luego, cuando lo sacas, empieza a brillar lentamente: las sustancias químicas que están dentro de sus cuerpos todavía son perfectamente capaces de reaccionar".

Emily Lau, estudiante de posgrado en la UCSB, estudia la bioquímica de la bioluminiscencia en los peces y en el primo crustáceo del copépodo, el ostrácodo. Parecen semillas de sésamo con ojos. "La gente puede secarlos, y después de muertos se pueden seguir aplastando en el agua y producirán bioluminiscencia", explica.

"Mientras la pequeña molécula luciferina esté presente, la bioluminiscencia se producirá", dice Lau.

Jørgen Berge, profesor de la Universidad Ártica de Noruega que estudia la noche polar y los ecosistemas marinos árticos, afirma que quizá sea demasiado pronto para atribuir a los copépodos el mérito del espectáculo de luz. Berge ha observado depósitos similares en la nieve de las costas del archipiélago noruego de Svalbard, que en su opinión se explican mejor por grupos de dinoflagelados, algas unicelulares que también son bioluminiscentes (aunque no ha analizado las manchas para identificar su composición).

Los dinoflagelados están detrás de muchos espectáculos marinos increíbles de bioluminiscencia, como las "bahías fosforescentes" de Puerto Rico, donde los bañistas pueden salpicarse de luz, o los delfines que dejan etéreas estelas brillantes en la costa de California.

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"Es muy fácil dirigir la atención a los organismos más grandes [en una muestra]", explica Berge. Pero identificar una criatura capaz de producir bioluminiscencia en la muestra no significa que otra criatura menos obvia no sea la responsable. Sin embargo, Berge está de acuerdo en que las luces son especialmente brillantes, incluso para los dinoflagelados.

Quizá lo más sorprendente es que no se había visto antes nieve brillante en una estación biológica que lleva más de 80 años en activo, hasta que la vieron Emelianenko, de 24 años, y Neretin, de 18. Eso podría deberse a que la mayoría de la gente no sale a pasear tranquilamente en diciembre en la noche ártica, dice Kosobokova. No es muy hospitalario. "Aquí también hay osos y lobos", añade Semenov.

Pero la aguda mirada de los jóvenes biólogos y su tolerancia al frío se vieron recompensados. "Hay muchos misterios ahí fuera si estás dispuesto a tener la curiosidad de un niño pequeño", dice Haddock.

Semenov está de acuerdo. "Nunca esperas que haya una belleza delante de tus narices que no te has dado cuenta de que puede existir".