Durante la última década, se calcula que los desastres causados por el cambio climático han sumado los 1,3 billones de dólares, de acuerdo con el Fondo Monetario Internacional (FMI). En lo que va del año, solo en Estados Unidos, las pérdidas por desastres climáticos ya superan los mil millones de dólares, reportó la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica de USA (NOAA, por sus siglas en inglés).
Estas millonarias pérdidas son consecuencia del drástico aumento de las temperaturas, que están cambiando los patrones climáticas y alterando el equilibrio de la naturaleza. Incluso algunas ciudades costeras están en peligro ante el aumento del nivel de los océanos.
Ante este esta situación, los investigadores en todo el planeta han dedicado esfuerzos en la búsqueda de cómo mitigar el cambio climático o cómo disminuir la emisión de gases invernaderos.
El metano es un potente gas de efecto invernadero que se produce frecuentemente en los mares y en fuentes de agua fresca. En los lagos se producen grandes cantidades de este hidrocarburo, letales para el planeta. Sin embargo, en estos mismos lagos también es posible encontrar una bacteria que utiliza el metano, previniendo que este gas sea liberado hacia la atmósfera.
Estos microorganismos, conocidos como metanótrofos, son vistos como “filtros biológicos de metano”.
Los metanótrofos son varios grupos de microorganismos poco estudiados. Un grupo de investigadores del Max Planck Institute de Microbiología de Marina en Bremen, Alemania, y el Eawag de Suiza, ha publicado en la revista Nature Communications, las increíbles habilidades de los metanótrofos para reducir el metano.
Las investigadoras Sina Schorn y Jana Milucka viajaron hasta el lago Zug en Suiza. Este lago tiene una profundidad de casi 200 metros y, a partir de los 120 metros de profundidad, está permanentemente libre de oxígeno. Sin embargo, en el agua sin oxígeno se encuentran las llamadas bacterias aeróbicas oxidantes de metano (MOB, por sus siglas en inglés). Estas, como su nombre indica, dependen fundamentalmente del oxígeno. Hasta ahora no estaba claro si podían descomponer el metano en el agua sin oxígeno y cómo lo hacían.
Las investigadoras lograron observar cómo las bacterias convertían el metano en dióxido de carbono, el cual también es un gas de efecto invernadero, pero menos dañino para el clima. De esta manera se pudo determinar qué células de la comunidad bacteriana estaban activas y cuáles no. Mediante métodos modernos como la metagenómica y la metatranscriptómica, también se investigó qué vías metabólicas utilizaban las bacterias.
Solo un grupo de bacterias están activas sin oxígeno
“Nuestros resultados muestran que las MOB aeróbicas permanecen activas también en agua sin oxígeno”, afirma Sina Schorn, que actualmente es investigadora en la Universidad de Gotemburgo. “Sin embargo, esto solo se aplica a un grupo determinado de MOB, fácilmente reconocibles por sus distintivas células en forma de bastón. Para nuestra sorpresa, estas células eran igualmente activas en condiciones óxicas y anóxicas, es decir, con y sin oxígeno. Por lo tanto, si medimos tasas más bajas de oxidación de metano en aguas anóxicas, probablemente se deba a que hay menos de estas células especiales en forma de bastón y no a que las bacterias sean menos activas”, agregó.
Versatilidad metabólica frente a la liberación de metano
Los investigadores del Instituto Max Planck se encontraron con otra sorpresa al examinar las capacidades metabólicas de este grupo de bacterias. “A partir de los genes presentes, pudimos determinar cómo reaccionan las bacterias cuando el oxígeno escasea”, explica Jana Milucka, directora del Grupo de Investigación de Gases de Efecto Invernadero del Instituto Max Planck de Bremen. “Encontramos genes que se utilizan para un tipo especial de fermentación basada en metano”. Si bien este proceso ya se había demostrado en cultivos de MOB en el laboratorio, aún no se había estudiado en el medio ambiente. Los investigadores también descubrieron varios genes para la desnitrificación, que probablemente permiten a las bacterias utilizar nitrato en lugar de oxígeno para generar energía.
“Si las MOB realizan la fermentación, es probable que liberen sustancias que otras bacterias pueden utilizar para crecer. Esto significa que el carbono contenido en el metano se retiene en el lago durante un período de tiempo más largo y no llega a la atmósfera. Esto representa un sumidero para el carbono del metano en entornos anóxicos que normalmente no se tiene en cuenta, lo que tendremos que incluir en nuestros cálculos futuros”, contempla Milucka.
Reducción significativa de las emisiones actuales y futuras de metano
Schorn explica la importancia de mantener controlada la oxidación del metano para evitar complicar ya la delicada situación del cambio climático: “su actividad es crucial para controlar las emisiones de metano a la atmósfera y, por lo tanto, para regular el clima global.”
