Las filtraciones de gas natural pueden ser una importante fuente de energía para toda la red trófica
¿Cuál es la moneda de cambio para toda la vida en la Tierra?: El carbono. Todo ser vivo necesita una fuente de carbono para crecer y reproducirse. En forma de moléculas orgánicas, el carbono contiene energía química que se transfiere entre organismos cuando uno se alimenta de otro.
Las plantas realizan la fotosíntesis, utilizando la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcar y oxígeno. Los animales obtienen carbono al consumir materia orgánica en su dieta: los herbívoros, de las plantas; los carnívoros, de otros animales. Utilizan este carbono para obtener energía y producir las moléculas que necesitan sus cuerpos, y algo de dióxido de carbono se libera al respirar.
Pero existen otras formas más extrañas de obtener carbono. Una nueva investigación ha descubierto algo muy sorprendente: los animales del río se alimentaban de bacterias metaníferas, que a su vez consumían combustibles fósiles como alimento.
Por lo general, el carbono que utilizan como alimento las criaturas del río es nuevo en el sentido de que ha sido convertido recientemente de gas (dióxido de carbono) a carbono sólido mediante la fotosíntesis de algas o árboles a lo largo de la orilla.
Pero en algunos ríos, como el río Condamine en Queensland, existe otra fuente: ancestral gas natural que brota del subsuelo y es consumido por microorganismos. Insectos como los efemerópteros (Ephemeroptera), conocidos comúnmente como efímeras, se han aficionado a este carbono a base de metano.
Imagen: Burbujas de gas natural en el río Condamine. AAP
¿Cómo suele obtener carbono un río?
La forma en que el carbono fotosintetizado pasa de una planta a un animal y luego a otro puede describirse como una red trófica. Las redes alimentarias muestran las diferentes relaciones alimentarias entre los organismos y cómo las especies dependen unas de otras para su sustento en un intrincado equilibrio.
En una red alimentaria fluvial, el carbono generalmente proviene de una de dos fuentes: plantas que crecen y realizan la fotosíntesis en el río (como las algas) o cuando la materia orgánica, como las hojas, es arrastrada por la lluvia o transportada por el viento.
Los ríos bien conectados con sus llanuras aluviales suelen obtener abundante carbono de la hojarasca de los árboles, que se disuelve en el agua o es ingerida directamente por los animales. Las algas de los ríos proporcionan una fuente de carbono de alta calidad para los animales, ya que pueden contener altas concentraciones de ácidos grasos omega-3, esenciales para el crecimiento y la reproducción. La principal fuente de carbono para los animales fluviales varía según las condiciones predominantes y cada río.
Imagen: El carbono en los ecosistemas fluviales suele provenir de plantas que crecen en el río o de la hojarasca y las ramas de los árboles arrastrados al río. Paul McInerney
El carbono del río Condamine
Algunos microorganismos llamados arqueas producen de forma natural pequeñas cantidades de metano en los sedimentos fluviales pobres en oxígeno.
"Pero queríamos estudiar el Condamine para ver si podrían utilizarse como alimento volúmenes mucho mayores de metano", dice Paul McInerney, Científico Investigador Senior en Ecología de Ecosistemas en el CSIRO, una agencia independiente del gobierno federal australiano responsable de la investigación científica.
Tras formarse en las profundidades del subsuelo, el gas natural puede escapar lentamente a través de grietas en la tierra. Si el lecho de un río se encuentra justo encima, este gas rico en metano se filtrará en él.
Eso es lo que ocurre en el río Condamine de Queensland. El río nace en el monte Superbus, tierra adentro desde Brisbane, y fluye tierra adentro hasta encontrarse con el río Darling.
En algunas partes del río, el metano burbujea constantemente a través de la columna de agua desde un depósito de gas natural que se formó desde el Pleistoceno tardío.
Imagen derecha: El gas natural burbujea a través de la columna de agua hasta la superficie en algunos tramos del Condamine. Gavin Rees, CC BY-NC-ND
En estos tramos del río, las concentraciones de metano disuelto son extremadamente altas: hasta 350 veces mayores que las concentraciones traza río arriba, lejos de la filtración de metano.
"Queríamos ver si las bacterias metanotróficas que consumen metano del gas natural estaban siendo comidas por los animales del río, y si podíamos rastrear la firma de carbono a través de la red alimentaria", dice McInerney.
Para averiguarlo, el equipo de McInerney analizó el carbono en los cuerpos de animales fluviales como el zooplancton, insectos, camarones, langostinos y peces, y lo comparó con las diferentes fuentes de carbono que podrían constituir su alimento.
Los resultados fueron claros: los animales al alcance del gas natural que se filtraba del subsuelo presentaban una distintiva huella de carbono que indicaba que consumían alimentos derivados del gas natural. De hecho, para insectos como las efímeras, los alimentos a base de metano constituían más de la mitad (55%) de su dieta.
Con el tiempo, este alimento derivado del metano ascendió en la cadena trófica, apareciendo en camarones e incluso peces. En estos casos, también contribuyó con una parte significativa de su carbono.
Los investigadores descubrieron que este carbono derivado del metano se desplazaba a través de múltiples niveles de la red trófica local. Constituía casi una quinta parte (19%) del carbono presente en los camarones y el 28% del carbono presente en los peces carnívoros.
Para los camarones y langostinos de río, las hojas arrastradas al río seguían siendo importantes fuentes de carbono. Para las efímeras, las algas seguían siendo una importante fuente de alimento.
"Pero nuestro trabajo demuestra que las filtraciones de gas natural pueden ser una fuente importante, incluso dominante, de energía para toda la red trófica. Esto es muy sorprendente. Muestra una inesperada conexión entre la geología de la Tierra y los seres vivos de un río", dice McInerney.
Imagen: Modelo conceptual de las vías de energía potencial dentro de una red alimentaria ribereña rica en metano. Functional Ecology (2025). DOI: 10.1111/1365-2435.70067
¿Por qué es importante?
Hasta ahora, los investigadores se han centrado en las plantas fluviales y terrestres como la principal fuente de carbono de un río. Esta investigación ha descubierto una fuente sorprendentemente significativa de carbono en algunos ríos: el metano.
En la investigación de aguas profundas, esta vía se comprende mejor. Las bacterias metaníferas pueden constituir la base de ecosistemas enteros que han surgido alrededor de fuentes hidrotermales de aguas cálidas en aguas profundas.
"Pero hasta ahora, hemos pasado por alto el papel que las bacterias metaníferas pueden desempeñar en los ríos. Con este conocimiento, podemos rastrear mejor los flujos de carbono en los ríos para medir la productividad del ecosistema y observar el funcionamiento de la red trófica", concluye McInerney.
La investigación se ha publicado en la revista Functional Ecology: Old methane fuels modern river food web
Este artículo de Paul McInerney se republica desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: Scientists surprised to discover mayflies and shrimp making their bodies out of ancient gas.
