El profesor asistente de MSU, Matthew Schrenk, toma una muestra de roca microbiana de la muestra.
Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan han ayudado a descubrir un vasto ecosistema microbiano que vive en las profundidades de la tierra, alimentado por sustancias químicas producidas por erupciones volcánicas y colisiones continentales.
Los espartanos se unieron a un grupo interdisciplinario e internacional de científicos para demostrar que estas comunidades microbianas comen los compuestos de carbono, azufre y hierro producidos por los procesos geológicos debajo de Costa Rica. El grupo publicó los resultados en una revista. Geos naturales 22 de abril.
“Bajo nuestros pies hay un ecosistema microbiano diverso y próspero que afecta a la Tierra de muchas formas importantes”, dijo Matthew Schrenk, profesor asistente de MSU. Universidad de Ciencias. Schrenk está trabajando Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales y Departamento de Microbiología y Genética Molecular.
“Una gran cantidad de la biodiversidad de la Tierra está bajo nuestros pies y son importantes para el funcionamiento del planeta. La mayoría de la gente no lo entiende ”, dijo.
Heather Miller, estudiante de doctorado del grupo de investigación de Schrenk, también participó en el estudio.
Los investigadores de MSU y sus colegas estudian las comunidades microbianas tomando muestras de las aguas termales de Costa Rica, como se describe aquí, que se conectan con los entornos profundos del país. Crédito: Tom Owens
Un equipo de investigación dirigido por Karen Lloyd, profesora asistente de la Universidad de Tennessee, y el profesor Donato Giovannelli, profesor de la Universidad Federico II de Nápoles en Italia, descubrió que este ecosistema microbiano atrapa grandes cantidades de dióxido de carbono. De hecho, el equipo estima que el ecosistema podría capturar hasta 170 toneladas de carbono al año.
“Este trabajo muestra que el carbono puede liberarse para alimentar un gran ecosistema”, dijo Peter Barry, investigador asistente del Woods Hole American Institute y coautor del estudio. “Esto significa que la biología puede afectar la fuga de carbono del manto de la Tierra y fuera de él, lo que obliga a los científicos a cambiar su forma de pensar del ciclo profundo del carbono en escalas geológicas”.
Cuando se produce una colisión entre las placas tectónicas de la tierra, especialmente el océano y la plataforma continental, una placa se empuja hacia abajo o cae bajo un manto que transporta materiales acumulados en el lecho marino. La segunda placa estará llena de volcanes que actuarán como canales para los gases que escapan a la atmósfera. Este es el proceso más importante mediante el cual los elementos químicos se mueven entre la superficie de la tierra y su interior y eventualmente reciclan estos materiales de regreso a la superficie durante millones de años.
Un ejemplo de zona de subducción. Crédito: Robert Simmon, NASA GSFC
“Las zonas de subducción son entornos fascinantes”, dijo Maarten de Moor, profesor asistente de la Universidad Nacional de Costa Rica y coautor del estudio. “Producen montañas volcánicas y actúan como portales para el movimiento del carbono entre el interior y el exterior de la tierra”.
En un nuevo estudio, el grupo encontró que los microbios que viven bajo tierra en toda el área de subducción de Costa Rica actúan como guardianes, limitando la cantidad de químicos, incluidos importantes gases de efecto invernadero, que ingresan a la atmósfera.
“Estos microbios utilizan sustancias químicas en la zona de subducción para formar la base de un ecosistema que es grande y está lleno de una variedad de productores primarios y secundarios”, dijo Lloyd de la Universidad de Tennessee, autor de la carta. “Es como un gran bosque, pero subterráneo”.
Un primer plano de un manantial de una fuente termal revela biopelículas microbianas blancas alimentadas por sustancias químicas asociadas con la actividad volcánica. Crédito: Donato Giovannelli
Esto sugiere que la relación cualitativa conocida entre geología y biología puede tener importantes implicaciones cuantitativas para comprender cómo la distribución del carbono y otros elementos en la Tierra ha cambiado a lo largo de su historia, lo que puede afectar el clima global.
“Ya conocemos las muchas formas en que la biología ha afectado la capacidad de nuestro planeta para vivir, lo que ha llevado a un aumento del oxígeno atmosférico, por ejemplo”, dijo Giovannelli de la Universidad de Federico II en la Universidad de Nápoles y coautor. . “Nuestro trabajo en curso revela otra forma interesante en la que la vida y nuestro planeta están evolucionando juntos”.
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