Comunidades microbianas y potencial de biomineralización en el permafrost de montaña de la cueva de hielo Devaux en los Pirineos Centrales

Vida oculta en un mundo que desaparece

En lo alto de los Pirineos Centrales, una poco conocida cueva de hielo llamada Devaux se está reduciendo silenciosamente a medida que el clima se calienta. En el interior de esta cavidad helada, los científicos han descubierto ricas comunidades de microbios que habitan en hielos que pueden tener miles de años. Estos diminutos habitantes no solo sobreviven en el frío y la oscuridad permanentes; también pueden contribuir a la formación de delicadas estructuras minerales que registran el clima pasado. Entender cómo funciona este ecosistema oculto puede informarnos sobre el futuro del permafrost de montaña, ofrecer pistas sobre la vida en otros entornos extremos e incluso inspirar nuevas formas de aprovechar microbios para la tecnología.

La cueva de tres tipos de hielo

La cueva Devaux se sitúa justo por debajo de la altitud donde las temperaturas del aire rondan los cero grados todo el año. Su interior está dividido en zonas distintas: agua de río en movimiento y agua de goteo cerca de la entrada, hielo estacional que se funde y recongela cada año, y cuerpos más profundos de hielo perenne que persisten de un año a otro. Los investigadores muestrearon los tres hábitats—agua líquida, hielo estacional e hielo de larga duración—para comparar su química y sus comunidades vivas. Encontraron que el estado del agua, congelada o líquida, fue el factor principal que separó las muestras: el agua líquida de río y de goteo era químicamente distinta del hielo, especialmente en su contenido de carbono y de iones principales, lo que confirma que cada parte de la cueva ofrece un entorno diferente para la vida.

Minerales extraños moldeados por microbios

La cueva Devaux alberga un conjunto de minerales inusuales llamados carbonatos de cueva criogénicos, que se forman cuando el agua se congela y obliga a las sustancias disueltas a concentrarse en pequeños bolsillos de líquido residual. A medida que esta salmuera se concentra, cristalizan minerales como calcita, aragonito, vaterita, calcita rica en magnesio y nesquehonita. Usando microscopios electrónicos de alta resolución, el equipo observó estructuras carbonatadas globulares y aciculares que se asemejan a formas minerales conocidas en otras cuevas por estar influenciadas por microbios. Las capas de biopelícula y las superficies celulares pueden actuar como andamiajes donde los cristales minerales nuclean y crecen, especialmente en condiciones ligeramente alcalinas ricas en calcio y magnesio. Estas observaciones sugieren que los minerales de Devaux no son solo producto de la congelación, sino también de la actividad biológica.

Comunidades que prosperan en el frío y la oscuridad

Para averiguar quién vive en este hábitat helado, los científicos secuenciaron marcadores genéticos de bacterias, arqueas y microeucariotas (incluyendo hongos y algas). Detectaron más de 9.000 variantes genéticas distintas, dominadas por bacterias como Proteobacteria, Actinobacteria y Patescibacteria—grupos comúnmente hallados en ambientes fríos y pobres en nutrientes. El agua líquida y el hielo estacional cerca de la entrada contenían más organismos amantes de la luz, incluidos cianobacterias y algas verdes, coherente con su exposición ocasional a la luz solar. En contraste, el hielo perenne más profundo estaba enriquecido en microbios adaptados a la oscuridad y la escasez, incluyendo géneros como Lysobacter que pueden digerir materia orgánica compleja. Los géneros fúngicos como Penicillium y Cladosporium también fueron abundantes, probablemente reciclando las pequeñas cantidades de materia orgánica disponibles. De forma notable, más de la mitad de las secuencias eucariotas no pudieron asociarse con organismos conocidos, lo que pone de manifiesto un gran reservorio de “materia microbiana oscura” que aún debe describirse.

Trucos metabólicos que construyen minerales

Más allá de catalogar especies, el equipo utilizó tanto estudios dirigidos de genes como secuenciación metagenómica completa para inferir qué podrían estar haciendo estos microbios. En el hielo perenne encontraron genes relacionados con la fijación de carbono, fermentación, metabolismo del metano y el ciclo del nitrógeno y azufre—todas partes clave de la química oculta de la cueva. De forma crucial, identificaron genes de enzimas conocidas por promover la formación mineral: ureasas y liasas de amonio que elevan localmente el pH, y anhidrinas carbónicas que aceleran la conversión de dióxido de carbono en iones carbonato. También detectaron vías de reducción de nitrato y sulfato, procesos que pueden cambiar la química del agua y favorecer la precipitación de minerales carbonatados y sulfatados. Aunque la abundancia de estos genes es baja y no se midió actividad directa, su presencia, junto con las formas minerales observadas al microscopio, respalda con fuerza la idea de que los microbios de Devaux contribuyen a la precipitación de minerales inducida por bacterias a lo largo de escalas de tiempo prolongadas.

Por qué importan estos microbios helados

La cueva Devaux demuestra que incluso en aparentes bloques de hielo de montaña sin vida, sobreviven comunidades microbianas complejas que remodelan sutilmente su entorno. Cada hábitat—agua en movimiento, hielo estacional e hielo perenne antiguo—alberga su propia mezcla de organismos y condiciones químicas, y en conjunto influyen en qué minerales se forman y cómo crecen. Para el público general, el mensaje clave es que los microbios pueden actuar como ingenieros silenciosos del mundo subterráneo, dejando “huellas” minerales que registran condiciones pasadas. A medida que el permafrost y las cuevas de hielo se reducen con el cambio climático, estudios como este capturan un archivo que desaparece tanto de la historia climática como de la diversidad biológica, a la vez que ofrecen análogos para entornos helados en otros planetas y lunas donde asociaciones microbio–mineral similares podrían hallarse algún día.

Cita: Muñoz-Hisado, V., Bartolomé, M., Osácar, M.C. et al. Microbial communities and biomineralization potential within mountain permafrost of the Devaux ice cave in the Central Pyrenees. Sci Rep 16, 6232 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37305-4

Palabras clave: cuevas de hielo, vida microbiana, biomineralización, permafrost, minerales criogénicos