IMP de Microbiología Marina

Los pastos marinos continúan liberando metano después de su muerte  

El metano se forma a partir de praderas de pastos marinos, incluso décadas después de que las plantas mueren.

22. Febrero 2022

Las praderas de pastos marinos juegan un papel importante en el ciclo del carbono marino y en nuestro clima. Por un lado, capturan dióxido de carbono de la atmósfera y lo almacenan bajo tierra, por otro lado, emiten metano, el potente gas de efecto invernadero. Investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen, Alemania, han investigado qué controla la producción y liberación de metano de las praderas de pastos marinos.

Los pastos marinos cubren regiones costeras poco profundas de mares templados y tropicales en todo el mundo. Las praderas de pastos marinos forman la base de un ecosistema esencial que alberga numerosos animales, incluidas especies en peligro de extinción de tortugas marinas, caballitos de mar y peces. También protegen las costas de la erosión y secuestran millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera cada año. Pero las praderas de pastos marinos también emiten gases de efecto invernadero, especialmente metano, que tiene un efecto mucho más fuerte en nuestro clima que el dióxido de carbono.


Para estudiar los mecanismos detrás de la producción de metano en las praderas de pastos marinos, los investigadores realizan incubaciones de laboratorio (Jana Milucka a la izquierda, Sina Schorn a la derecha).

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Para estudiar los mecanismos detrás de la producción de metano en las praderas de pastos marinos, los investigadores realizan incubaciones de laboratorio (Jana Milucka a la izquierda, Sina Schorn a la derecha).

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Sina Schorn y sus colegas del Instituto Max Planck de Microbiología Marina e Hydra Marine Sciences investigaron por primera vez de qué se forma el metano en las praderas de pastos marinos. Los pastos marinos, como muchas plantas terrestres, forman grandes depósitos de turba debajo de la superficie del sedimento. Se sabe que las turbas terrestres liberan grandes cantidades de metano de la descomposición del material orgánico. Por lo tanto, los investigadores esperaban que los mecanismos detrás de la producción de metano fueran similares en las praderas de pastos marinos.

Sin embargo: todo lo contrario. "Aquí experimentamos nuestra primera sorpresa", explica Schorn, el autor principal del estudio. "En los sedimentos de pastos marinos, el metano se forma únicamente a partir de una clase de compuestos orgánicos", dice Schorn. "Estos llamados compuestos metilados son producidos por la propia planta de pastos marinos. Los microorganismos especializados, las arqueas metanogénicas, convierten estos compuestos en metano". Los compuestos incluyen, entre otros, betaína: un compuesto que ayuda a los pastos marinos a hacer frente a los cambios en la salinidad del agua de mar. Como las arqueas metanogénicas pueden usar estos compuestos directamente, la producción de metano en las praderas de pastos marinos es altamente eficiente y robusta contra las tensiones ambientales.


Botellas de incubación en las que se llevan a cabo los experimentos de laboratorio 

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Botellas de incubación en las que se llevan a cabo los experimentos de laboratorio 

Y algo más es diferente en las praderas de pastos marinos que en la tierra: la liberación de metano en la columna de agua es muy rápida. En primer lugar, el tejido vegetal actúa como una pajita, ayudando al gas a escapar del fondo marino hacia el agua. Debido a que los pastos marinos solo crecen en aguas poco profundas, los microorganismos pelágicos tienen pocas oportunidades de consumir el metano antes de que termine en la atmósfera. Además, el agua de mar que fluye a través de las arenas en las que crecen estos pastos marinos, rápidamente "elimina" el metano del sedimento.

También las praderas de pastos marinos muertos son fuentes de metano.

Como parte de su estudio, los investigadores de Bremen tomaron muestras de una pradera de pastos marinos muertos. "Aquí nos encontramos con otra sorpresa", informa Jana Milucka, autora principal del estudio y jefa del Grupo de Investigación de Gases de Efecto Invernadero en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina. "Las tasas de producción de metano fueron similares a las de la pradera intacta de pastos marinos". Obviamente, el metano todavía se forma en sedimentos de pastos marinos muertos. "Creemos que la razón detrás de esta producción continua de metano es que los compuestos metilados persisten en el tejido vegetal durante mucho tiempo", dice Milucka. Incluso podrían detectarse en tejido vegetal que había muerto hace más de dos décadas.

"Actualmente, estamos viendo una muerte de praderas de pastos marinos en todo el mundo, lo que tiene un efecto devastador en los ecosistemas costeros. Nuestros resultados advierten que mientras que tras la muerte de la planta el dióxido de carbono de la atmósfera ya no será secuestrado y almacenado en el sedimento como 'carbono azul', el metano aún puede continuar liberándose", explica Milucka.

El trabajo refuerza la importancia de las praderas de pastos marinos para nuestro clima y destaca la necesidad de comprender y conservar mejor estos ecosistemas. Las praderas de pastos marinos son hábitats cercanos a la costa, y las regiones costeras se ven afectadas más dramáticamente por los cambios antropogénicos. "Necesitamos entender cómo funciona el ecosistema de praderas de pastos marinos para determinar el impacto del cambio global en curso en él", enfatiza Schorn.

A continuación, los investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina planean extender sus mediciones a otras regiones y otras especies de pastos marinos. También planean estudiar los microorganismos involucrados en la producción de metano con mayor detalle, ya que son sorprendentemente diversos y en gran medida poco estudiados.