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Un nuevo estudio muestra que los microbios atrapan grandes cantidades de carbono

La profesora de microbiología Karen Lloyd recibe una muestra de agua durante un viaje de investigación a Costa Rica. Lloyd y su equipo han estudiado formas de vida carbonáceas en manantiales cálidos y volcanes. En el estudio participaron científicos de todo el mundo. Ubicación: Manantial Santa Teresa. Crédito: Tom Owens.

Los violentos impactos continentales y las erupciones volcánicas no suelen asociarse con unas condiciones de vida cómodas. Sin embargo, un nuevo estudio, que incluyó a la Universidad de Tennessee, Knoxville, y a la profesora asistente de microbiología Karen Lloyd, reveló un gran ecosistema microbiano que vive en las profundidades de la Tierra y que se alimenta de sustancias químicas que se produjeron durante estos desastres tectónicos.


Cuando las placas oceánica y continental chocan, una placa se empuja hacia abajo, o se baja, hacia el manto, mientras que la otra placa se empuja hacia arriba y se llena de volcanes. Este es el proceso principal por el cual los elementos químicos se transportan entre y dentro de la superficie de la Tierra y finalmente se reciclan a la superficie.

“Las zonas de subducción son entornos maravillosos: producen montañas volcánicas y actúan como puertas para el transporte de carbono entre el interior y el exterior de la Tierra”, dijo Martin de Moore, profesor asociado de la Universidad Nacional de Costa Rica y coautor del estudio. .

Por lo general, se cree que este proceso ocurre fuera de la vida debido a presiones y temperaturas extremadamente altas. Aunque es casi seguro que la vida no existe en las condiciones extremas en las que el manto de la Tierra se mezcla con la corteza para formar lava, los científicos han aprendido en las últimas décadas que los microbios se extienden más profundamente en la corteza terrestre de lo que se pensaba anteriormente.

Esto abre la posibilidad de descubrir tipos de interacciones biológicas previamente desconocidas que tienen lugar con la tectónica de placas profundas.

Un equipo multidisciplinario e internacional de científicos ha demostrado que el vasto ecosistema microbiano se alimenta principalmente de carbono, azufre y productos químicos ferrosos que se producen durante la subducción de la placa oceánica debajo de Costa Rica. El equipo obtuvo estos resultados mediante el muestreo de comunidades microbianas subterráneas profundas traídas a la superficie en aguas termales naturales, en un trabajo financiado por el Observatorio de Carbono Profundo y la Fundación Alfred P. Sloan.

El equipo descubrió que este ecosistema microbiano secuestraba una gran cantidad de carbono producido durante la subducción que de otro modo escaparía a la atmósfera. El proceso da como resultado una reducción estimada de hasta un 22 por ciento en la cantidad de carbono que se transfiere al manto.

“Este trabajo muestra que el carbono puede ser atraído para alimentar un gran ecosistema que existe en gran parte sin el aporte de la energía del sol. Esto significa que la biología puede afectar los flujos de carbono dentro y fuera del manto de la Tierra, lo que obliga a los científicos a cambiar su forma de pensar”. Peter Barry, asistente de la Institución Oceanográfica Woods Hole y coautor del estudio: “El ciclo profundo del carbono en escalas de tiempo geológicas”.

El equipo descubrió que estos microbios, llamados quimiolitoautótrofos, atrapan una gran cantidad de carbono debido a su dieta única, que les permite generar energía sin luz solar.

“Los químicos químicos son microbios que usan energía química para construir sus cuerpos. Entonces son como árboles, pero en lugar de usar la luz solar, usan químicos”, dijo Lloyd, coautor del estudio. “Estos microbios usan sustancias químicas de la zona de subducción para formar la base de un gran ecosistema lleno de varios productos primarios y secundarios. Es como una vasta jungla, pero es subterránea”.

Este nuevo estudio sugiere que la relación cualitativa conocida entre geología y biología puede tener implicaciones cuantitativas significativas para nuestra comprensión de cómo carbón Ha cambiado durante el tiempo profundo. “Ya conocemos las muchas formas en que la biología ha afectado la habitabilidad de nuestro planeta, lo que condujo a su surgimiento Oxígeno atmosféricoPor ejemplo “, dijo Donato Giovanelli, profesor de la Universidad de Nápoles Federico II y coautor del estudio”. Ahora nuestro trabajo en curso está revelando otra forma emocionante en la que la vida y nuestro planeta están evolucionando. ”


Los microbios pueden actuar como guardianes de las profundas puertas de carbono de la Tierra.


más información:
Catherine M. Fullerton et al., El efecto de los procesos tectónicos en la retroalimentación de la biosfera y la geosfera a través del margen convergente, Ciencias Naturales de la Tierra (2021). DOI: 10.1038 / s41561-021-00725-0

La frase: Un nuevo estudio muestra que los microbios atrapan cantidades masivas de carbono (2021, 26 de abril) Recuperado el 26 de abril de 2021 de https://phys.org/news/2021-04-microbes-massive-amounts-carbon.html

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