Científicos construyen un congelador que funciona en las profundidades del mar

Científicos construyen un congelador que funciona en las profundidades del mar

Este artículo apareció originalmente en la misma revista, una publicación en línea sobre ciencia y sociedad en ecosistemas costeros. Lea más historias como esta en hakaimagazine.com.

Durante los veranos sofocantes de Japón, nada da en el clavo como una naranja congelada. La golosina popular, conocida como reito mikan, sabe muy bien cuando se hace en casa. Pero sabe aún mejor cuando se hace a 850 metros bajo la superficie del océano. “Un poco salado, pero súper delicioso”, dice Shinsuke Kawagucci, geoquímico de aguas profundas de la Agencia Japonesa para la Ciencia y Tecnología de la Tierra y el Mar.

La fruta congelada fue el producto de un experimento científico particularmente sabroso. En 2020, Kawagucci y sus colegas diseñaron un congelador muy inusual, construido para operar en la intensa presión de las profundidades del mar. La naranja congelada, enfriada en las profundida des de la bahía de Sagami en Japón, fue su prueba de que tal cosa es posible.

El prototipo de congelador de aguas profundas de Kawagucci y sus colegas es esencialmente un tubo resistente a la presión con un dispositivo de enfriamiento termoeléctrico en su interior. Al pasar una corriente eléctrica a través de un par de semiconductores, el dispositivo crea una diferencia de temperatura gracias a un fenómeno conocido como el efecto peltier

. El dispositivo puede enfriar su contenido hasta -13 °C, muy por debajo del punto de congelación del agua de mar. Debido a que no requiere nitrógeno líquido ni refrigerantes para enfriar su carcasa, el congelador se puede construir de forma compacta y con una mínima habilidad de ingeniería.

Con algunos ajustes, Kawagucci y sus colegas escribir en un artículo reciente, su prototipo de congelador puede ser más que una elegante máquina de bocadillos. Al ofrecer una forma de congelar muestras en profundidad, dicho dispositivo podría mejorar la capacidad de los científicos para estudiar la vida en las profundidades marinas.

Sacar animales de las profundidades suele ser un asunto destructivo que puede dejarlos dañados y desfigurados. El mejor ejemplo es el pez globo de cabeza lisa, un bulto triste y deforme de un pez que recibió su nombre de la forma de burbuja que toma cuando se lo arranca de su hogar a más de 1,000 metros de profundidad. (En su hábitat de aguas profundas, el pez se parece a muchos otros peces y apenas hace honor a su nombre.)

Aunque los científicos han diseñado previamente herramientas para mantener frías las muestras de aguas profundas en su camino hacia la superficie, el nuevo prototipo de congelador es el primer dispositivo capaz de congelar muestras en las profundidades del mar. Del mismo modo, existen otras herramientas que permitir a los científicos recolectar criaturas de las profundidades ilesas

como cámaras de recolección presurizadas. Sin embargo, estos a menudo no funcionan bien para los animales de aguas profundas pequeños y de cuerpo blando que son propensos a morir y descomponerse cuando se mantienen en tales contenedores durante demasiado tiempo, una realidad a menudo inevitable, dice Luiz Rocha, curador de ictiología en la Academia de Ciencias de California en San Francisco. “Puede tomar horas traer muestras”, dice Rocha.

Un dispositivo que congele las muestras primero evitaría la degradación, lo que permitiría un mejor análisis científico de todo, desde la anatomía hasta la expresión genética. Si bien el proceso de congelación sin duda dañará los tejidos de algunas de las formas de vida más delicadas de las profundidades, las muestras dañadas por congelación tienden a ser más útiles para los científicos que las muestras dañadas por descomposición, al menos cuando se trata de análisis de ADN.

El congelador prototipo tarda más de una hora en congelar una muestra, lo que probablemente sea “demasiado lento para ser ampliamente útil”, dice Steve Haddock, biólogo marino del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey en California que estudia la bioluminiscencia en medusas y ctenóforos. Cada minuto de exploración en aguas profundas es precioso, dice. “Por lo general, pasamos nuestro tiempo buscando animales y los traemos a la superficie en excelente forma utilizando cámaras aisladas”. Sin embargo, si se pudiera mejorar el tiempo de congelación, Haddock cree que dicho dispositivo podría ser “empoderador” para aquellos que estudian criaturas de aguas profundas que son extremadamente sensibles a los cambios de presión y temperatura, como los microbios que viven en los respiraderos hidrotermales.

Kawagucci dice que él y su equipo planean mejorar su congelador antes de probarlo en especímenes vivos. Pero espera que con tales mejoras, su herramienta les brinde a los científicos una forma de recolectar incluso los organismos más delicados de las profundidades marinas.

Mientras tanto, Kawagucci está feliz de que su dispositivo haya demostrado que es posible congelar en aguas profundas mediante un enfriador termoeléctrico. “A lo largo de la historia de la Tierra, nunca ha existido hielo en las profundidades del mar”, dice. “Quería ser la primera persona en generar y ver el hielo en las profundidades del mar con mi congelador”. Y cuando finalmente hundió sus dientes en ese reito mikan picante, salado y dulce, “Uno de mis sueños se hizo realidad.”

Este artículo apareció por primera vez en la misma revista y se vuelve a publicar aquí con permiso.

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