Límites de temperatura para la vida en el subsuelo profundo en la zona de subducción de Nankai Trough

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Geoquímica
• Biología marina

Sus antecedentes:

• Los sedimentos del subsuelo marino albergan una parte significativa de la biomasa global.
• Comprender la vida microbiana en ambientes cálidos y profundos (> 40 °C) es crucial pero desafiante.
• Estas zonas extremas representan un hábitat vasto y poco estudiado.

Objetivo del estudio:

• Para investigar las comunidades microbianas en sedimentos profundos y de alta temperatura de la zona de subducción de Nankai Trough.
• Caracterizar la actividad microbiana y las estrategias de supervivencia a temperaturas de hasta 120°C.
• Para explorar el papel de estos microbios en los ciclos biogeoquímicos.

Principales métodos:

• Muestreo de núcleo de sedimento profundo de la cañada de Nankai.
• Enumeración de las células microbianas (células vegetativas frente a las endosporas).
• Análisis de isótopos estables para el seguimiento de procesos biogeoquímicos (ciclo del metano, degradación del acetato).

Principales resultados:

• Las concentraciones de células microbianas disminuyeron significativamente por encima de 45°C, con un aumento dramático en la abundancia de endosporas.
• La producción biológica de metano y la oxidación se produjeron hasta 80-85°C.
• Las arqueas hipertermófilas, que utilizan acetato, estaban activas en sedimentos a 100-120 °C.
• La vida microbiana estuvo ausente en zonas intermitentes de hasta 192 metros de espesor por encima de 45°C.

Conclusiones:

• La vida microbiana marina subsuperficial persiste y permanece activa a temperaturas extremas (hasta 120°C).
• Las endosporas son estructuras clave de supervivencia para los microbios en estos entornos calientes.
• Grupos microbianos específicos, incluidos los hipertermófilos, impulsan procesos biogeoquímicos críticos en sedimentos marinos profundos y calientes.