Restricciones isotópicas estables de metoxilo sobre los orígenes y límites del metano del lecho de carbón

Área de la Ciencia:

• Geomicrobiología
• Geoquímica orgánica
• Geología del carbón

Sus antecedentes:

• El metano de lecho de carbón microbiano es un recurso económico importante y un potente gas de efecto invernadero.
• Los controles precisos que rigen la formación de metano microbiano dentro de los depósitos de carbón siguen siendo poco conocidos.
• Comprender estos controles es crucial para la gestión de los recursos y la mitigación del cambio climático.

Objetivo del estudio:

• Investigar si la degradabilidad microbiana del carbón limita la producción microbiana de metano.
• Determinar el papel de la desmetilación del grupo metoxilo como reacción clave que alimenta la metanogénesis en el carbón.
• Para aclarar los orígenes de las composiciones isotópicas únicas de carbono observadas en el metano del lecho de carbón.

Principales métodos:

• Análisis de la desmetilación del grupo metoxilo en un conjunto de muestras globales de carbón con madurez variable (madera a carbón bituminoso).
• Medición de las composiciones isotópicas de carbono de los grupos metoxilo residuales.
• Comparación de los datos isotópicos con los modelos de reacción térmica y biológica.

Principales resultados:

• Las composiciones isotópicas de carbono de los grupos metoxilo fueron inconsistentes con la degradación térmica, lo que indica un proceso mediado biológicamente.
• Los datos sugieren que la abundancia de metoxilo actúa como un factor limitante para el rendimiento microbiano de metano en el carbón.
• La metilotropía microbiana explica el enriquecimiento de carbono-13 observado en el metano del lecho de carbón en comparación con los depósitos de hidrocarburos convencionales.

Conclusiones:

• Las comunidades microbianas de la biosfera profunda probablemente participaron en la transformación de la materia vegetal en carbón en escalas de tiempo geológicas.
• La abundancia de grupos metoxilo en el carbón influye directamente en la cantidad de metano que se puede producir biológicamente.
• Este estudio aclara las vías biogeoquímicas que controlan la formación de metano en el lecho de carbón y su firma isotópica.