Tolerancia al estrés por sulfuro como controlador de la producción de metano en humedales templados

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Microbiología
• Geoquímica

Sus antecedentes:

• Los humedales son fuentes significativas de metano atmosférico, un potente gas de efecto invernadero.
• La metanogénesis, impulsada por arqueas anaerobias, es la etapa final de la descomposición del carbono en los humedales.
• Si bien el hidrógeno / dióxido de carbono y el acetato son sustratos conocidos, los compuestos metilados también pueden impulsar la producción de metano.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de diferentes sustratos metanogénicos en la producción de metano en dos zonas húmedas distintas de alta emisión.
• Explorar el papel de la metanogénesis metilotrófica en diversas condiciones geoquímicas, en particular la toxicidad de los sulfuros.

Principales métodos:

• Se llevaron a cabo experimentos de mesocosmos para simular las condiciones de los humedales.
• Se empleó metatranscriptómica resuelta por genoma para analizar la expresión génica microbiana.
• La producción de metano se midió después de las modificaciones con metanol, acetato y formato.

Principales resultados:

• La modificación del metanol estimuló una alta producción de metano en ambos humedales estudiados.
• Las modificaciones de acetato y formato solo aumentaron la metanogénesis en el humedal P7, caracterizado por concentraciones más bajas de sulfuro.
• En el humedal P8, los metanógenos metilotróficos exhibieron mecanismos de tolerancia al estrés, lo que sugiere una adaptación a la toxicidad del sulfuro.

Conclusiones:

• La metanogénesis metilotrófica es una vía crucial para la producción de metano en los humedales, especialmente en condiciones de alto contenido de sulfuro.
• El mayor rendimiento energético de la metanogénesis metilotrófica permite invertir en mecanismos de respuesta al estrés, lo que confiere una ventaja competitiva.
• Comprender estas vías es vital para predecir y mitigar las emisiones de metano de los ecosistemas de humedales.