Una nueva investigación muestra que los microbios atrapan grandes cantidades de carbono

Las colisiones violentas y las erupciones volcánicas en el país no suelen estar asociadas con condiciones de vida cómodas. Sin embargo, un nuevo estudio que involucra a Karen Lloyd, profesora asistente de microbiología en la Universidad de Tennessee, Knoxville, revela un gran ecosistema microbiano que vive en las profundidades de la tierra y es alimentado por químicos producidos durante estos desastres tectónicos.

Cuando el océano y las placas continentales chocan, una placa se empuja hacia abajo o debajo del manto y la otra placa se empuja hacia arriba y salpicada de volcanes. Este es el proceso más importante mediante el cual los elementos químicos se mueven entre la superficie de la Tierra y el interior y finalmente se reciclan de nuevo a la superficie.

“Las zonas de subducción son entornos fascinantes: producen montañas volcánicas y actúan como portales para el movimiento de carbono entre el interior y el exterior del globo”, dijo Maarten de Moor, profesor asistente de la Universidad Nacional de Costa Rica e involucrado en la investigación.

Normalmente, se cree que este proceso tiene lugar más allá del alcance de la vida porque implica presiones y temperaturas muy altas. Si bien la vida no existe realmente en condiciones extremas en las que el manto de la Tierra se mezcla con la capa para formar lava, los científicos han aprendido en las últimas décadas que los microbios se extienden mucho más profundamente en la capa de la tierra de lo que se pensaba.

Esto abre la posibilidad de encontrar tipos de interacciones biológicas previamente desconocidas que ocurren en el contexto de procesos tectónicos de placas profundas.

Un equipo interdisciplinario e internacional de investigadores ha demostrado que el vasto ecosistema microbiano come principalmente sustancias químicas de carbono, azufre y hierro que resultan de la subducción de la placa oceánica debajo de Costa Rica. El grupo obtuvo estos resultados tomando muestras de una comunidad microbiana subterránea profunda traída a la superficie en aguas termales naturales, en un trabajo financiado por el Observatorio de Carbono Profundo y la Fundación Alfred P. Sloan.

El grupo descubrió que este ecosistema microbiano aísla una gran cantidad de carbono producido durante la subducción que de otro modo se escaparía a la atmósfera. El proceso dará como resultado una reducción estimada en la cantidad de carbono transportado a la chaqueta de hasta un 22 por ciento.

“Este trabajo muestra que se puede liberar carbono para alimentar un gran ecosistema que existe en gran parte sin energía solar. Esto significa que la biología puede afectar los flujos de carbono dentro y fuera del manto terrestre, lo que obliga a los científicos a cambiar su forma de pensar hacia el ciclo profundo del carbono en escalas geológicas. “, dijo Peter Barry, investigador asistente en el Instituto Americano Woods Hole y asistente de investigación.

El grupo descubrió que estos microbios, llamados quimiolitautótrofos, unen mucho carbono debido a su dieta única, lo que les permite producir energía sin luz solar.

“Los quimiolitoautótrofos son microbios que usan energía química para construir sus cuerpos. Así que son como árboles, pero en lugar de la luz del sol, usan químicos”, dijo Lloyd, autor principal del estudio. “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. Es como un gran bosque, pero subterráneo”.

Este nuevo estudio sugiere que la relación cualitativa conocida entre geología y biología puede tener importantes implicaciones cuantitativas para comprender cómo ha cambiado el carbono en tiempos profundos. “Ya conocemos las muchas formas en que la biología ha afectado el hábitat de nuestro planeta, lo que ha llevado a un aumento del oxígeno atmosférico, por ejemplo”, dijo Donato Giovannelli, profesor de la Universidad Federico II de Nápoles y autor de la carta. . investigar. “Nuestro trabajo en curso revela otra forma emocionante en la que la vida y nuestro planeta están evolucionando juntos”.