The mysterious microbes living deep inside the earth -- and how they could help humanity | K. Lloyd

Revisor: Jenny Lam-Chowdhury

It may seem like we're all standing on solid earth right now,

Parecería que todos estamos parados en tierra firme ahora,

but we're not.

pero no lo estamos.

The rocks and the dirt underneath us are crisscrossed by tiny little fractures

Las rocas y la tierra debajo de nosotros están entrecruzadas con pequeñas fracturas

and empty spaces.

y espacios vacíos.

And these empty spaces are filled with astronomical quantities of microbes,

Y esos espacios vacíos están llenos de cantidades astronómicas de microbios,

such as these ones.

como estos.

The deepest that we found microbes so far into the earth

Lo más profundo que encontramos microbios hasta ahora en la tierra

is five kilometers down.

es cinco kilómetros hacia abajo.

So like, if you pointed yourself at the ground

Entonces, si te apuntas tú mismo al suelo

and took off running into the ground,

y sales corriendo hacia el suelo,

you could run an entire 5K race and microbes would line your whole path.

podrías correr toda una carrera de 5K y los microbios alinearían todo tu camino.

So you may not have ever thought about these microbes

Puede ser que nunca pensaste en estos microbios

that are deep inside earth's crust,

que están dentro de la corteza terrestre,

but you probably thought about the microbes living in our guts.

pero seguramente pensaste en los microbios en tus entrañas.

If you add up the gut microbiomes

Si sumas los microbiomas intestinales

of all the people and all the animals on the planet,

de todas las personas y todos los animales del planeta,

collectively, this weighs about 100,000 tons.

en conjunto pesan casi 100.000 toneladas.

This is a huge biome that we carry in our bellies every single day.

Este es un enorme bioma que llevamos en nuestros vientres todos los días.

We should all be proud.

Deberíamos estar orgullosos.

(Laughter)

(Risas)

But it pales in comparison to the number of microbes

Aunque es nada en comparación al número de microbios

that are covering the entire surface of the earth,

que cubren toda la superficie de la tierra,

like in our soils, our rivers and our oceans.

en nuestros suelos, nuestros ríos y nuestro océanos.

Collectively, these weigh about two billion tons.

En conjunto, estos pesan casi dos mil millones de toneladas.

But it turns out that the majority of microbes on earth

Pero resulta que la mayoría de los microbios terrestres

aren't even in oceans or our guts or sewage treatment plants.

no están en la tierra o nuestras entrañas o plantas de depuración de aguas.

Most of them are actually inside the earth's crust.

La mayoría están realmente dentro de la corteza terrestre.

So collectively, these weigh 40 billion tons.

Que en conjunto pesan 40 mil millones de toneladas.

This is one of the biggest biomes on the planet,

Esto es uno de los biomas más grandes del planeta,

and we didn't even know it existed until a few decades ago.

y ni siquiera sabíamos que existía hasta hace unas décadas.

So the possibilities for what life is like down there,

Así que las posibilidades de cómo la vida es allá abajo

or what it might do for humans,

o qué puede hacer para los humanos,

are limitless.

son ilimitadas.

This is a map showing a red dot

Este es un mapa que muestra un punto rojo

for every place where we've gotten pretty good deep subsurface samples

por cada lugar donde hemos obtenido buenas muestras del subsuelo

with modern microbiological methods,

con métodos microbiológicos modernos,

and you may be impressed

y seguro les impresionaría

that we're getting a pretty good global coverage,

que tenemos una cobertura global bastante buena,

but actually, if you remember that these are the only places

pero en realidad, siendo estos los únicos lugares

de los que tenemos muestras, no se ve tan bien.

that we have samples from, it looks a little worse.

If we were all in an alien spaceship,

Si nos halláramos en una nave extraterrestre,

trying to reconstruct a map of the globe from only these samples,

tratando de reconstruir el mapa del mundo a partir de solo estas muestras,

we'd never be able to do it.

nunca lo podríamos hacer.

So people sometimes say to me,

La gente a veces me dice:

"Yeah, there's a lot of microbes in the subsurface, but ...

"Sí, hay muchos microbios en el subsuelo, pero...

aren't they just kind of dormant?"

¿no están solo latentes?".

This is a good point.

Es un buen punto.

Relative to a ficus plant or the measles or my kid's guinea pigs,

Comparado con un ficus o el sarampión o los conejillos de indias de mis hijas,

these microbes probably aren't doing much of anything at all.

estos microbios probablemente no están haciendo nada de nada.

We know that they have to be slow, because there's so many of them.

Sabemos que tienen que ser lentos, porque hay muchos de ellos.

If they all started dividing at the rate of E. coli,

Si empezaran a dividirse a la velocidad de E. coli,

then they would double the entire weight of the earth, rocks included,

entonces duplicarían todo el peso de la tierra, incluidas las rocas,

over a single night.

en una sola noche.

In fact, many of them probably haven't even undergone a single cell division

De hecho, muchos de ellos probablemente ni siquiera han hecho una división celular

since the time of ancient Egypt.

desde las épocas del antiguo Egipto.

Which is just crazy.

Es una locura.

Like, how do you wrap your head around things that are so long-lived?

¿Cómo podemos entender cosas que tienen tan larga vida?

But I thought of an analogy that I really love,

Pensé en una comparación que realmente me gusta,

but it's weird and it's complicated.

pero es rara y complicada.

So I hope that you can all go there with me.

Así que espero que todos puedan entenderme.

Alright, let's try it.

Bien, intentémoslo.

It's like trying to figure out the life cycle of a tree ...

Es como intentar entender el ciclo de vida de un árbol...

if you only lived for a day.

si solo vives un día.

So like if human life span was only a day, and we lived in winter,

Si la vida humana durara solo un día y viviéramos en el invierno,

then you would go your entire life

entonces vivirías toda tu vida

without ever seeing a tree with a leaf on it.

sin ver un árbol con hojas.

And there would be so many human generations

Y habrían muchas generaciones humanas

that would pass by within a single winter

que vivirían durante ese invierno

that you may not even have access to a history book

por lo que solo tendrías acceso a un libro de historia

that says anything other than the fact that trees are always lifeless sticks

que te dirá que los árboles son siempre palos sin vida

that don't do anything.

que no hacen nada.

Of course, this is ridiculous.

Por supuesto, esto es ridículo.

We know that trees are just waiting for summer

Sabemos que los árboles esperan el verano

so they can reactivate.

para poder reactivarse.

But if the human life span

Pero si la vida humana

were significantly shorter than that of trees,

fuera considerablemente más corta que la de los árboles,

we might be completely oblivious to this totally mundane fact.

podríamos estar completamente ajenos a este hecho totalmente mundano.

So when we say that these deep subsurface microbes are just dormant,

Cuando decimos que estos microbios del subsuelo profundo son solo latentes,

are we like people who die after a day, trying to figure out how trees work?

¿acaso somos como la gente que vive solo un día

e intenta descubrir cómo funcionan los árboles?

What if these deep subsurface organisms

¿Qué tal si los organismos del subsuelo

are just waiting for their version of summer,

solo están esperando su versión del verano,

but our lives are too short for us to see it?

pero nuestras vidas son muy cortas para poderlos ver?

If you take E. coli and seal it up in a test tube,

Si tomas E. coli y la encierras en un tubo de ensayo,

with no food or nutrients,

sin comida o nutrientes,

and leave it there for months to years,

y la dejas allí durante meses o años,

most of the cells die off, of course, because they're starving.

la mayoría de las células mueren, porque se mueren de hambre.

But a few of the cells survive.

Pero algunas de las células sobreviven.

If you take these old surviving cells

Si tomas esas viejas células sobrevivientes

and compete them, also under starvation conditions,

y las pones a competir, también en condiciones de inanición,

against a new, fast-growing culture of E. coli,

en contra de una nuevo cultivo de E. coli que crece rápidamente,

the grizzled old tough guys beat out the squeaky clean upstarts

los viejos y duros muchachos derrotan a los recién llegados

every single time.

todas las veces.

So this is evidence there's actually an evolutionary payoff

Entonces, esto es evidencia de que en realidad hay una recompensa evolutiva

to being extraordinarily slow.

por ser muy lento.

So it's possible

Entonces es posible

that maybe we should not equate being slow with being unimportant.

que tal vez no debamos equiparar ser lento con ser poco importante.

Maybe these out-of-sight, out-of-mind microbes

Tal vez estos microbios fuera de la vista y de la mente

could actually be helpful to humanity.

podrían ser útiles para la humanidad.

OK, so as far as we know,

De acuerdo, sabemos que,

there are two ways to do subsurface living.

hay dos formas de vivir en el subsuelo.

The first is to wait for food to trickle down from the surface world,

La primera es esperar que la comida te caiga del mundo de la superficie,

like trying to eat the leftovers of a picnic that happened 1,000 years ago.

como tratar de comer las sobras de un picnic que ocurrió hace 1000 años.

Which is a crazy way to live,

Que es una forma loca de vivir,

but shockingly seems to work out for a lot of microbes in earth.

pero funciona increíblemente para muchos microbios en la tierra.

The other possibility is for a microbe to just say,

La otra posibilidad es que un microbio diga, simplemente:

"Nah, I don't need the surface world.

"No, no necesito el mundo superficial.

I'm good down here."

Estoy bien aquí abajo".

For microbes that go this route,

Los microbios que eligen esta ruta,

they have to get everything that they need in order to survive

tienen que obtener todo lo que necesitan para sobrevivir

from inside the earth.

del interior de la tierra.

Some things are actually easier for them to get.

Algunas cosas son fáciles de conseguir para ellos.

They're more abundant inside the earth,

Son muy abundantes dentro de la tierra,

like water or nutrients, like nitrogen and iron and phosphorus,

como el agua o los nutrientes, como el nitrógeno, el hierro y el fósforo,

or places to live.

o lugares para vivir.

These are things that we literally kill each other to get ahold of

Estas son cosas que literalmente nos matamos para conseguir

up at the surface world.

en el mundo superficial.

But in the subsurface, the problem is finding enough energy.

Pero en el subsuelo, el problema es hallar suficiente energía.

Up at the surface,

En la superficie,

plants can chemically knit together carbon dioxide molecules into yummy sugars

las plantas pueden tejer químicamente el dióxido de carbono en azúcares sabrosos

as fast as the sun's photons hit their leaves.

tan pronto los fotones del sol tocan sus hojas.

But in the subsurface, of course, there's no sunlight,

Pero en el subsuelo, por supuesto, no hay luz solar,

so this ecosystem has to solve the problem

y este ecosistema debe resolver el problema

of who is going to make the food for everybody else.

de quién hará alimentos para todos.

The subsurface needs something that's like a plant

El subsuelo necesita algo como una planta

but it breathes rocks.

pero que respire rocas.

Luckily, such a thing exists,

Por suerte, tal cosa existe,

and it's called a chemolithoautotroph.

y se llama un quimiolitoautótrofo.

(Laughter)

(Risas)

Which is a microbe that uses chemicals -- "chemo,"

Que es un microbio que usa sustancias químicas, "quimio",

from rocks -- "litho,"

de las rocas, "lito",

to make food -- "autotroph."

para hacer comida, "autótrofo".

And they can do this with a ton of different elements.

Y pueden hacerlo con muchos elementos diferentes.

They can do this with sulphur, iron, manganese, nitrogen, carbon,

Pueden hacerlo con azufre, hierro, manganeso, nitrógeno, carbono,

some of them can use pure electrons, straight up.

algunos de ellos pueden usar electrones puros, directamente.

Like, if you cut the end off of an electrical cord,

Como si cortaras el extremo de un cable eléctrico

they could breathe it like a snorkel.

y ellos lo respiran como un tubo de buceo.

(Laughter)

(Risas)

These chemolithoautotrophs

Estos quimiolitoautótrofos

take the energy that they get from these processes

toman la energía que obtienen de estos procesos

and use it to make food, like plants do.

y la usan para hacer alimentos, como las plantas.

But we know that plants do more than just make food.

Pero sabemos que las plantas hacen más que solo producir comida.

They also make a waste product, oxygen,

También producen un desecho, oxígeno,

which we are 100 percent dependent upon.

del cual dependemos en un 100 %.

But the waste product that these chemolithoautotrophs make

Pero el desecho producido por estos quimiolitoautótrofos

is often in the form of minerals,

es a menudo en forma de minerales,

like rust or pyrite, like fool's gold,

como óxido o pirita, el oro de los tontos

or carminites, like limestone.

o carminitas, como la caliza.

So what we have are microbes that are really, really slow, like rocks,

Entonces, lo que tenemos son microbios, que son muy, muy lentos, como las rocas,

that get their energy from rocks,

que obtienen su energía de las rocas,

that make as their waste product other rocks.

que producen residuos que son otras rocas.

So am I talking about biology, or am I talking about geology?

Entonces, ¿estoy hablando de biología, o estoy hablando de geología?

This stuff really blurs the lines.

Esto realmente tiene líneas borrosas.

(Laughter)

(Risas)

So if I'm going to do this thing,

Entonces, si voy a hacer esto

and I'm going to be a biologist who studies microbes

y voy a ser un biólogo que estudia los microbios

that kind of act like rocks,

que actúan como rocas,

then I should probably start studying geology.

entonces probablemente debería comenzar a estudiar geología.

And what's the coolest part of geology?

¿Y qué es lo más genial de la geología?

Volcanoes.

Los volcanes.

(Laughter)

(Risas)

This is looking inside the crater of Poás Volcano in Costa Rica.

Esto es mirando dentro del cráter del Volcán Poás en Costa Rica.

Many volcanoes on earth arise because an oceanic tectonic plate

Muchos volcanes en la tierra surgen porque una placa tectónica oceánica

crashes into a continental plate.

se estrella contra una placa continental.

As this oceanic plate subducts

A medida que esta placa oceánica subduce

or gets moved underneath this continental plate,

o es movida debajo de esta placa continental,

things like water and carbon dioxide and other materials

cosas como agua y dióxido de carbono y otros materiales,

get squeezed out of it,

se exprimen como escurriendo un paño mojado.

like ringing a wet washcloth.

So in this way, subduction zones are like portals into the deep earth,

De esta manera, zonas de subducción son como portales dentro de la tierra,

where materials are exchanged between the surface and the subsurface world.

donde materiales se intercambian entre la superficie y el mundo subterráneo.

So I was recently invited by some of my colleagues in Costa Rica

Algunos de mis colegas en Costa Rica me invitaron recientemente

to come and work with them on some of the volcanoes.

a trabajar con ellos en algunos de los volcanes.

And of course I said yes, because, I mean, Costa Rica is beautiful,

Y, por supuesto, dije que sí, porque, Costa Rica es hermosa,

but also because it sits on top of one of these subduction zones.

y porque está en la parte superior de una de estas zonas de subducción.

We wanted to ask the very specific question:

Queríamos hacer una pregunta muy específica:

Why is it that the carbon dioxide

¿por qué el dióxido de carbono

that comes out of this deeply buried oceanic tectonic plate

que sale de esta placa tectónica oceánica muy enterrada

is only coming out of the volcanoes?

solo sale por los volcanes?

Why don't we see it distributed throughout the entire subduction zone?

¿Por qué no lo vemos distribuido en toda la zona de subducción?

Do the microbes have something to do with that?

¿Los microbios tienen algo que ver con eso?

So this is a picture of me inside Poás Volcano,

Esta es una foto mía dentro del Volcán Poás

along with my colleague Donato Giovannelli.

junto con mi colega Donato Giovannelli.

That lake that we're standing next to is made of pure battery acid.

Ese lago en el que estamos parados está hecho de ácido de batería puro.

I know this because we were measuring the pH when this picture was taken.

Lo sé porque estábamos midiendo el pH cuando se tomó esta fotografía.

And at some point while we were working inside the crater,

En un momento mientras trabajábamos dentro del cráter

I turned to my Costa Rican colleague Carlos Ramírez and I said,

me dirigí a mi colega costarricense, Carlos Ramírez, y le dije:

"Alright, if this thing starts erupting right now,

"Muy bien, si esto comienza a estallar en este momento,

what's our exit strategy?"

¿cuál es la estrategia de salida?".

And he said, "Oh, yeah, great question, it's totally easy.

Y él dijo: "Oh, sí, buena pregunta, es muy simple.

Just turn around and enjoy the view."

Solo date la vuelta y disfruta el paisaje".

(Laughter)

(Risas)

"Because it will be your last."

"Porque será tu última vez".

(Laughter)

(Risas)

And it may sound like he was being overly dramatic,

Puede parecer que estaba siendo demasiado dramático,

but 54 days after I was standing next to that lake,

pero 54 días después que estuve en ese lago,

this happened.

sucedió esto.

Audience: Oh!

Público: ¡Oh!

Freaking terrifying, right?

Muy aterrador, ¿verdad?

(Laughs)

(Risas)

This was the biggest eruption this volcano had had in 60-some-odd years,

Fue la erupción más grande que el volcán tuvo en más de 60 años,

and not long after this video ends,

y poco después de que el vídeo terminó,

the camera that was taking the video is obliterated

la cámara que grababa el vídeo se destruyó

and the entire lake that we had been sampling

y todo el lago que habíamos muestreado

vaporizes completely.

se evaporó por completo.

But I also want to be clear

Pero también quiero dejar en claro

that we were pretty sure this was not going to happen

que estábamos muy seguros de que esto no iba a pasar

on the day that we were actually in the volcano,

el día que estábamos en el volcán,

porque Costa Rica monitorea sus volcanes cuidadosamente

because Costa Rica monitors its volcanoes very carefully

a través del Instituto OVSICORI,

through the OVSICORI Institute,

and we had scientists from that institute with us on that day.

y habían científicos de ese instituto con nosotros en ese día.

But the fact that it erupted illustrates perfectly

Pero el hecho que entró en erupción muestra perfectamente

that if you want to look for where carbon dioxide gas

que si quieren buscar

por dónde sale el gas de dióxido de carbono de la placa oceánica,

is coming out of this oceanic plate,

then you should look no further than the volcanoes themselves.

no hace falta buscarlo más allá de los volcanes.

But if you go to Costa Rica,

Pero si vas a Costa Rica,

you may notice that in addition to these volcanoes

puedes ver que además de estos volcanes

there are tons of cozy little hot springs all over the place.

hay muchas pequeñas fuentes termales por todos los lugares.

Some of the water in these hot springs is actually bubbling up

Parte del agua en estas aguas termales en realidad burbujea

from this deeply buried oceanic plate.

a partir de esta placa oceánica muy enterrada.

And our hypothesis was that there should be carbon dioxide

Y nuestra hipótesis era que debería haber dióxido de carbono

bubbling up with it,

burbujeando con el agua,

but something deep underground was filtering it out.

pero algo subterráneo lo estaba filtrando.

So we spent two weeks driving all around Costa Rica,

Así que pasamos dos semanas conduciendo por Costa Rica,

sampling every hot spring we could find --

muestreando todas las termas que encontramos...

it was awful, let me tell you.

déjenme decirles, fue horrible.

And then we spent the next two years measuring and analyzing data.

Y luego pasamos los siguientes dos años midiendo y analizando datos.

And if you're not a scientist, I'll just let you know that the big discoveries

Y si no eres un científico, te diré que los grandes descubrimientos

don't really happen when you're at a beautiful hot spring

no ocurren realmente en una hermosa fuente termal o en un escenario público;

or on a public stage;

they happen when you're hunched over a messy computer

pasan cuando estás encorvado sobre una computadora desordenada

or you're troubleshooting a difficult instrument,

o estás solucionando problemas con un equipo difícil

or you're Skyping your colleagues

o charlando en Skype con colegas

because you are completely confused about your data.

porque estás completamente confundido con tus datos.

Scientific discoveries, kind of like deep subsurface microbes,

Los descubrimientos científicos, como los microbios del subsuelo,

can be very, very slow.

pueden ser muy, muy lentos.

But in our case, this really paid off this one time.

Pero en nuestro caso, realmente valió la pena.

We discovered that literally tons of carbon dioxide

Descubrimos que, literalmente, toneladas de dióxido de carbono

were coming out of this deeply buried oceanic plate.

salían de esta placa oceánica profundamente enterrada.

And the thing that was keeping them underground

Y lo que lo mantenía bajo tierra

and keeping it from being released out into the atmosphere

y evitaba que se liberara a la atmósfera

was that deep underground,

era que, en el fondo,

underneath all the adorable sloths and toucans of Costa Rica,

debajo de todos los perezosos y tucanes adorables de Costa Rica,

were chemolithoautotrophs.

estaban los quimiolitoautótrofos.

These microbes and the chemical processes that were happening around them

Estos microbios y los procesos químicos que ocurrían a su alrededor

were converting this carbon dioxide into carbonate mineral

convierten el dióxido de carbono en mineral de carbonato

and locking it up underground.

y guardándolo bajo tierra.

Which makes you wonder:

Lo que hace que te preguntes:

If these subsurface processes are so good at sucking up

Si estos procesos de subsuelo son tan buenos para absorber

all the carbon dioxide coming from below them,

todo el dióxido de carbono que viene de abajo de ellos,

could they also help us with a little carbon problem

¿podrían también ayudarnos con el problema de carbono

we've got going on up at the surface?

que tenemos en la superficie?

Humans are releasing enough carbon dioxide into our atmosphere

Los seres humanos liberan suficiente dióxido de carbono en nuestra atmósfera,

that we are decreasing the ability of our planet

por lo que estamos disminuyendo la capacidad de nuestro planeta

to support life as we know it.

para sustentar la vida como la conocemos.

And scientists and engineers and entrepreneurs

Los científicos, ingenieros y empresarios

are working on methods to pull carbon dioxide

trabajan en métodos para extraer el dióxido de carbono

out of these point sources,

de estas fuentes puntuales,

so that they're not released into the atmosphere.

para que no se liberen a la atmósfera.

And they need to put it somewhere.

Y deben ponerlo en algún lugar.

So for this reason,

Por esta razón,

we need to keep studying places where this carbon might be stored,

debemos seguir estudiando los lugares para almacenar este carbono,

possibly in the subsurface,

posiblemente en el subsuelo,

to know what's going to happen to it when it goes there.

para saber qué sucederá con el carbono cuando vaya allí.

Will these deep subsurface microbes be a problem because they're too slow

¿Serán los microbios del subsuelo un problema porque son muy lentos

to actually keep anything down there?

para mantener algo ahí abajo?

Or will they be helpful

¿O serán útiles

because they'll help convert this stuff to solid carbonate minerals?

porque ayudarán a convertir estas cosas en minerales de carbonatos sólido?

If we can make such a big breakthrough

Si podemos lograr un avance tan grande

just from one study that we did in Costa Rica,

solo con un estudio que hicimos en Costa Rica,

then imagine what else is waiting to be discovered down there.

imagina qué más espera para ser descubierto allí abajo.

This new field of geo-bio-chemistry, or deep subsurface biology,

Este nuevo campo de la geo-bioquímica, o la biología del subsuelo profundo,

or whatever you want to call it,

o como quieran llamarlo,

is going to have huge implications,

tendrá enormes implicaciones,

not just for mitigating climate change,

no solo para mitigar el cambio climático,

but possibly for understanding how life and earth have coevolved,

sino también para entender cómo la vida y la tierra coevolucionan,

or finding new products that are useful for industrial or medical applications.

o encontrar nuevos productos útiles para aplicaciones industriales o médicas.

Maybe even predicting earthquakes

Tal vez para predecir terremotos

or finding life outside our planet.

o encontrar vida en otros planetas.

It could even help us understand the origin of life itself.

También podría ayudarnos a entender el origen de la vida misma.

Fortunately, I don't have to do this by myself.

Afortunadamente, no tengo que hacerlo sola.

I have amazing colleagues all over the world

Tengo colegas increíbles en todo el mundo

who are cracking into the mysteries of this deep subsurface world.

que están descifrando los misterios del profundo mundo subterráneo.

And it may seem like life buried deep within the earth's crust

Puede parecer que la vida enterrada en lo profundo de la corteza terrestre

is so far away from our daily experiences that it's kind of irrelevant.

está tan lejos de nuestras experiencias diarias que es irrelevante.

But the truth is that this weird, slow life

Pero la verdad es que esta vida extraña y lenta

may actually have the answers to some of the greatest mysteries

puede tener las respuestas para algunos de los misterios más grandes

of life on earth.

de la vida en la tierra.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)