Investigaciones interdisciplinarias en comunidades bacterianas pueden dar pistas sobre el curso del Cambio Climático

Fuente: Amazings – Noticias de la ciencia y tecnologia

En los lagos de agua dulce, como parte del ciclo del carbono mundial, el carbono es separado de la materia orgánica en descomposición por comunidades bacterianas, convirtiéndose en dióxido de carbono que se libera a la atmósfera.

Sin embargo, en los lagos húmicos, que son masas de agua oscurecida rodeadas de ciénagas, y que contienen niveles más altos de materia orgánica en descomposición, este proceso crea niveles de emisión de dióxido de carbono aun más altos. “Hay mucha preocupación de que a medida que cambia el clima se convierta más carbono en dióxido de carbono en estos tipos de lagos”, explica Katherine McMahon, profesora de ingeniería civil y medioambiental de la Universidad de Wisconsin, en Madison.

McMahon trabaja junto a un grupo multidisciplinario de investigadores de esta universidad y de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign que está estudiando la composición de las comunidades bacterianas en los lagos húmicos, así como la respuesta de estos microorganismos a los cambios en su medio ambiente.

Este conocimiento de los “sistemas” fundamentales puede ayudar a los investigadores a desarrollar modelos más exactos en lo que se refiere a ecosistemas, que les permitan predecir el flujo de carbono o de nutrientes a través del sistema.
Este conocimiento también puede dar un peso mayor a los lagos húmicos en los modelos de cambio climático, como altos emisores de dióxido de carbono.

Como son sumideros gigantes de hojas caídas, ramas de árboles y otros desechos orgánicos, los lagos son áreas primarias de almacenamiento del carbono. Presentan grandes cantidades de carbono en sus sedimentos.                                             Pero los científicos aún no entienden muy bien cómo ese carbono se moviliza para convertirse en CO2 por acción de las bacterias.
Durante años, los científicos que estudian los ecosistemas han analizado el proceso de sucesión ecológica; por ejemplo, el orden seguido por los miembros del ecosistema (césped, arbustos, árboles de maderas blandas, árboles de maderas duras, y demás) al repoblar un área de bosque después de haber sido destruida por un incendio.

Recientemente, McMahon, Stuart Jones, Ashley Shade y Ryan Newton descubrieron que, mientras que las poblaciones bacterianas difieren en composición y funciones según el tipo de lago, estos microorganismos siguen un proceso de sucesión similar aunque a escala anual.

O sea, las bacterias en una muestra de agua tomada en una fecha dada de un año se parecerán mucho a una muestra tomada en la misma fecha en años siguientes, excepto en caso de grandes perturbaciones, como mayor cantidad de tormentas o cambios en el uso de la tierra.

Los investigadores quieren saber qué pasará con esa clase de patrones cuando cambie el clima, cuando se modifique el uso de la tierra, y cuando aumenten los casos de tormentas, ya que las bacterias son muy sensibles al medio ambiente.
Esa sensibilidad es la causa de que las bacterias sean difíciles de estudiar. De hecho, son tan adaptables a su entorno que cultivarlas en laboratorios de investigación tiene poco valor; pierden partes completas de su material genético cuando son llevadas al laboratorio.

Tomando semanalmente muestras de agua de un lago húmico en el norte de Wisconsin, los investigadores usarán nuevas herramientas basadas en ADN para estudiar cómo estos microorganismos de rápido crecimiento cambian como respuesta a su entorno.

También esperan descubrir cómo las bacterias se “bifurcan” en especies distintas, y cómo interactúan con las algas en los lagos húmicos.