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Microscópico depredador del océano puede ser un arma secreta en la batalla contra el cambio climático

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Prorocentrum al microscopio

Podría ayudar a mantener la bomba biológica de carbono en el futuro océano

Un microbio marino unicelular capaz de realizar la fotosíntesis y cazar y comer presas puede ser un arma secreta en la batalla contra el cambio climático.

Científicos de la Universidad Tecnológica de Sydney (UTS) han descubierto una nueva especie que tiene el potencial de secuestrar carbono de forma natural, incluso cuando los océanos se calientan y se vuelven más ácidos.

El microbio, abundante en todo el mundo, realiza la fotosíntesis y libera un exopolímero rico en carbono que atrae e inmoviliza a otros microbios. Luego come parte de la presa atrapada antes de abandonar su "mucosfera" de exopolímero. Habiendo atrapado a otros microbios, el exopolímero se vuelve más pesado y se hunde, formando parte de la bomba biológica natural de carbono del océano.

La bióloga marina Dra. Michaela Larsson dirigió la investigación y dice que el estudio es el primero en demostrar este comportamiento.

Los microbios marinos gobiernan la biogeoquímica oceánica a través de una variedad de procesos que incluyen la exportación vertical y el secuestro de carbono, que en última instancia modula el clima global.

La Dra. Larsson dice que si bien la contribución del fitoplancton a la bomba de carbono está bien establecida, las funciones de otros microbios se comprenden mucho menos y rara vez se cuantifican. Ella dice que esto es especialmente cierto para los protistas mixotróficos, que pueden realizar la fotosíntesis y consumir otros organismos simultáneamente.

"La mayoría de las plantas terrestres utilizan los nutrientes del suelo para crecer, pero algunas, como la Venus atrapamoscas, obtienen nutrientes adicionales al atrapar y consumir insectos. De manera similar, los microbios marinos que realizan la fotosíntesis, conocidos como fitoplancton, usan para crecer nutrientes disueltos en el agua de mar circundante", dice la Dra. Larsson.

"Sin embargo, nuestro organismo de estudio, Prorocentrum cf. balticum, es un mixótrofo, por lo que también puede comer otros microbios para obtener un golpe concentrado de nutrientes, como tomar un multivitamínico. Tener la capacidad de adquirir nutrientes de diferentes maneras significa que este microbio puede ocupar partes del océano sin nutrientes disueltos y, por lo tanto, inadecuado para la mayoría del fitoplancton".

La profesora Martina Doblin, autora principal del estudio, dice que los hallazgos tienen un significado global sobre cómo vemos el océano equilibrando el dióxido de carbono en la atmósfera.

ciclo del Prorocentrum

Imagen: Una infografía que muestra los ciclos diarios de A fotosíntesis, B producción de mucosfera, C atracción y captura de presas procariotas y eucariotas, D alimentación fagoheterótrofa peduncular, E abandono de mucosfera y potencial de exportación de carbono, y F reproducción asexual o sexual.

Los investigadores estiman que esta especie, aislada de las aguas de la costa de Sydney, tiene el potencial de hundir entre 0,02 y 0,15 gigatoneladas de carbono al año. Un informe de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de 2019 encontró que para cumplir con los objetivos climáticos, las tecnologías y estrategias de eliminación de CO2 deberán eliminar aproximadamente 10 gigatoneladas de CO2 de la atmósfera cada año hasta 2050.

"Esta es una especie completamente nueva, nunca antes descrita con tanto detalle. La implicación es que potencialmente se está hundiendo más carbono en el océano de lo que pensamos actualmente, y que quizás haya un mayor potencial para que el océano capture más carbono de forma natural a través de este proceso, en lugares que no se pensaba que fueran ubicaciones potenciales de secuestro de carbono", dice la profesora Doblin.

Ella dice que una intrigante pregunta es si este proceso podría formar parte de una solución basada en la naturaleza para mejorar el secuestro de carbono por el océano.

"La producción natural de polímeros extracelulares ricos en carbono por parte de los microbios oceánicos en condiciones de deficiencia de nutrientes, que veremos bajo el calentamiento global, sugiere que estos microbios podrían ayudar a mantener la bomba biológica de carbono en el futuro océano".

"El siguiente paso antes de evaluar la viabilidad del cultivo a gran escala es medir la proporción de exopolímeros ricos en carbono resistentes a la degradación bacteriana y determinar la velocidad de hundimiento de las mucoesferas descartadas. Esto podría ser un cambio de juego en la forma en que pensamos sobre el carbono y la forma en que se mueve en el medio ambiente marino".

La investigación ha sido publicada en la revista Nature Communications: Mucospheres produced by a mixotrophic protist impact ocean carbon cycling

Imagen de cabecera: Imagen de microscopio electrónico de barrido (SEM) de P. cf. balticum que muestra proyecciones apicales duales distintivas en forma de ala y poros grandes únicos con grandes espinas que emanan (flechas blancas).

Etiquetas: MicrobioDepredadorSecuestroCarbono

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