La luz del sol y los microbios correctos convierten el carbono del Ártico en dióxido de carbono. ¿Qué pasa con eso?

CORVALLIS, Ore. – Casi la mitad del carbono orgánico almacenado en el suelo de todo el mundo está contenido en el permafrost del Ártico, que se ha derretido rápidamente, y ese material orgánico podría convertirse en gases de efecto invernadero que exacerbarían el calentamiento global.

Cuando el permafrost se descongela, el consumo microbiano de esas reservas de carbono produce dióxido de carbono, gran parte del cual eventualmente termina en la atmósfera, pero los científicos no están seguros de cómo funciona el sistema.

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Hay poca sombra en el Ártico, por lo que cuando el permafrost se derrite, el carbono se libera en los arroyos y lagos donde una combinación de luz solar y microbios lo convierte en dióxido de carbono. CRÉDITO Rose Cory, Universidad de Michigan

Un nuevo estudio publicado esta semana en Comunicaciones de la naturaleza describe los mecanismos y señala la importancia tanto de la luz solar como de la comunidad microbiana adecuada como claves para convertir el carbono del permafrost en CO2. La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y el Departamento de Energía.

«Hace tiempo que sabemos que los microbios convierten el carbono en CO2, pero los intentos anteriores de replicar el sistema del Ártico en entornos de laboratorio han fallado», señaló Byron Crump, biogeoquímico de la Universidad Estatal de Oregón y coautor del estudio. «Resulta que eso se debe a que los experimentos de laboratorio no incluyeron un elemento muy importante: la luz solar».

“Cuando el permafrost se derrite y el carbono almacenado se libera en los arroyos y lagos del Ártico, queda expuesto a la luz solar, lo que aumenta la descomposición de algunas comunidades microbianas y destruye la actividad de otras comunidades. Los diferentes microbios reaccionan de manera diferente, pero hay cientos, incluso miles de microbios diferentes, y resulta que los microbios en los suelos están bien equipados para comer el carbono del permafrost expuesto a la luz solar”.

El equipo de investigación del estado de Oregón y la Universidad de Michigan pudo identificar los compuestos que prefieren los microbios utilizando enfoques genéticos y químicos de alta resolución. Descubrieron que la luz solar hace que los suelos de permafrost sean más sabrosos para los microbios porque los convierte en los mismos tipos de carbono que ya les gusta comer: el carbono que están adaptados para metabolizar.

“El carbono del que estamos hablando se mueve del suelo a los ríos y lagos, donde está completamente expuesto a la luz solar”, dijo Crump. “No hay árboles ni sombra, y en verano hay luz solar las 24 horas del día. Eso hace que la luz solar sea potencialmente más importante para convertir el carbono en CO2 en el Ártico que en un bosque tropical, por ejemplo”.

A medida que el clima continúa calentándose, hay ramificaciones interesantes para el Ártico, dijo Crump, miembro de la facultad de la Facultad de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera de la OSU.

“El pronóstico a largo plazo para el ecosistema de la tundra ártica es que el calentamiento lleve a arbustos y plantas más grandes a reemplazar la tundra, lo que proporcionará sombra a la luz del sol”, dijo Crump. “Eso se considera una retroalimentación negativa. Pero también hay una respuesta positiva, ya que se prevé que las temporadas se amplíen. La primavera llegará antes y el otoño será más tarde, y más agua y carbono ingresarán a los lagos y arroyos con una degradación más rápida del carbono.

“¿Qué retroalimentación será más fuerte? Nadie puede decirlo con seguridad”.

Hay mucho en juego, dijo Crump. Hay más carbono almacenado en el permafrost congelado que en la atmósfera. Se ha acumulado durante millones de años por las plantas que crecen y mueren, con un proceso de descomposición muy lento debido al clima helado.

«Parte de la materia orgánica es menos sabrosa para los microbios que otras», dijo Crump, «pero las comunidades bacterianas son diversas, por lo que habrá algo que quiera esa energía y la usará».

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Hay poca sombra en el Ártico, por lo que cuando el permafrost se derrite, el carbono se libera en los arroyos y lagos donde una combinación de luz solar y microbios lo convierte en dióxido de carbono. CRÉDITO Rose Cory, Universidad de Michigan

El papel: https://www.nature.com/articles/s41467-017-00759-2

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