Los científicos descubren que desconocidos organismos muy pequeños pueden influir en el destino del clima de la Tierra

Organismos complejos, miles de veces más pequeños que un grano de arena, pueden dar forma a ecosistemas masivos e influir en el destino del clima de la Tierra, según un nuevo estudio.

Investigadores de la Universidad Estatal de Arizona, junto con sus colegas de la Universidad Nacional de la Amazonía Peruana, han identificado una familia desconocida de microbios especialmente adaptados a las condiciones de anegamiento y bajo oxígeno de las turberas tropicales de la selva amazónica del noroeste de Perú.

Pequeños organismos, grandes impactos en el clima terrestre

La nueva investigación muestra que estos microbios tienen un papel doble en el ciclo del carbono y el potencial de moderar o intensificar el cambio climático. Este proceso puede estabilizar el carbono para almacenarlo a largo plazo o liberarlo a la atmósfera en forma de gases de efecto invernadero, en particular CO2 y metano.

En condiciones estables, estos microbios permiten que las turberas actúen como grandes depósitos de carbono, secuestrando carbono y reduciendo los riesgos climáticos. Sin embargo, los cambios ambientales, como la sequía y el calentamiento, pueden desencadenar su actividad y acelerar el cambio climático global.

Además, la continua alteración del ecosistema natural de turberas por parte de los seres humanos podría liberar 500 millones de toneladas de carbono para fines de siglo, aproximadamente el equivalente al 5% de las emisiones anuales de combustibles fósiles del mundo.

"El universo microbiano de las turberas amazónicas es vasto en el espacio y el tiempo, ha estado oculto por sus ubicaciones remotas y ha sido severamente poco estudiado en sus contribuciones locales y globales, pero gracias a las asociaciones locales, ahora podemos visitar y estudiar estos ecosistemas clave", dice Hinsby Cadillo Quiroz, autor correspondiente del nuevo estudio e investigador del Centro Biodesign Swette para Biotecnología Ambiental en ASU.

"Nuestro trabajo consiste en encontrar organismos increíbles adaptados a este entorno, y muchos de ellos proporcionan servicios únicos e importantes, desde la estabilización o el reciclaje del carbono hasta la desintoxicación del monóxido de carbono y otros".

El estudio, que apareció en la revista Microbiology Spectrum de la Sociedad Americana de Microbiología , destaca la importancia de proteger las turberas tropicales para estabilizar uno de los sistemas de almacenamiento de carbono más importantes del planeta y subraya la interacción sutil entre la vida microbiana y la regulación del clima global.

Por qué las turberas son cruciales para la estabilidad climática

Las turberas amazónicas se encuentran entre las mayores reservas de carbono del planeta, ya que almacenan aproximadamente 3.100 millones de toneladas de carbono en sus suelos densos y saturados, aproximadamente el doble del carbono almacenado en todos los bosques del mundo. Las turberas son fundamentales para el almacenamiento global de carbono porque sus condiciones de anegamiento retardan la descomposición, lo que permite que la materia orgánica se acumule a lo largo de miles de años. Estos ecosistemas desempeñan un papel crucial en la regulación de las emisiones de gases de efecto invernadero e influyen en los patrones climáticos globales.

Basándose en investigaciones anteriores, el estudio actual describe microbios recientemente identificados, parte del antiguo grupo Bathyarchaeia, que forma una red compleja esencial para el funcionamiento de este ecosistema. El estudio destaca las notables capacidades de estos microorganismos para regular el ciclo del carbono en las turberas. A diferencia de la mayoría de los organismos, estos microbios pueden prosperar en condiciones extremas, incluidos entornos con poco o nada de oxígeno, gracias a su flexibilidad metabólica.

Los microbios se encuentran en la cuenca del antepaís Pastaza-Marañón, una importante turbera en la selva amazónica del noroeste de Perú. La cuenca, que abarca aproximadamente 100.000 kilómetros cuadrados, incluye vastas extensiones de selva tropical inundada y pantanos con una base de turba antigua.

Estos microbios de las turberas consumen monóxido de carbono (un gas tóxico para muchos organismos) y lo convierten en energía, reduciendo al mismo tiempo la toxicidad del carbono en el medio ambiente. Al descomponer los compuestos de carbono, producen hidrógeno y CO2 que otros microbios utilizan para generar metano. Su capacidad para sobrevivir tanto en condiciones ricas como pobres en oxígeno los hace muy adecuados para los entornos amazónicos, donde los niveles de agua y la disponibilidad de oxígeno fluctúan a lo largo del año.

Sin embargo, los cambios en las precipitaciones, la temperatura y las actividades humanas, incluida la deforestación y la minería, están alterando este delicado equilibrio, provocando que las turberas liberen gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano.

De sumidero a fuentes emisoras de carbono

Si bien las turberas tropicales actúan actualmente como sumideros de carbono, ya que absorben más carbono del que liberan, son cada vez más vulnerables al cambio climático. El aumento de las temperaturas y la alteración de los patrones de precipitaciones podrían secar estas turberas, convirtiéndolas en fuentes de carbono.

La liberación de miles de millones de toneladas de dióxido de carbono y metano de las turberas amplificaría significativamente el calentamiento global. Los hallazgos ponen de relieve la necesidad urgente de proteger las turberas tropicales de las actividades humanas y del estrés inducido por el clima.

Referencia

Michael J. Pavia et al, Functional insights of novel Bathyarchaeia reveal metabolic versatility in their role in peatlands of the Peruvian Amazon, Microbiology Spectrum (2024). DOI: 10.1128/spectrum.00387-24