Las bacterias pueden contribuir más al cambio climático a medida que el planeta se calienta

Al liberar más carbono a medida que aumentan las temperaturas globales, las bacterias y los organismos relacionados llamados arqueas podrían aumentar el calentamiento climático a un ritmo más rápido de lo que sugieren los modelos actuales. La nueva investigación, publicada hoy en Comunicaciones de la naturaleza por científicos del Imperial College de Londres, podría ayudar a informar modelos más precisos del futuro calentamiento climático.

Las bacterias y las arqueas, conocidas colectivamente como procariotas, están presentes en todos los continentes y constituyen alrededor de la mitad de la biomasa global, el peso total de todos los organismos en la Tierra.

La mayoría de los procariotas realizan una respiración que usa energía y libera dióxido de carbono, tal como lo hacemos cuando exhalamos. La cantidad de dióxido de carbono liberado durante un período de tiempo determinado depende de la tasa de respiración del procariota, que puede cambiar en respuesta a la temperatura.

Sin embargo, la relación exacta entre temperatura, frecuencia respiratoria y producción de carbono ha sido incierta. Ahora, al reunir una base de datos de cambios en la tasa de respiración de acuerdo con la temperatura de 482 procariotas, los investigadores han descubierto que la mayoría aumentará su producción de carbono en respuesta a temperaturas más altas en un mayor grado de lo que se pensaba anteriormente.

El investigador principal, el Dr. Samraat Pawar, del Departamento de Ciencias de la Vida de Imperial, dijo: "A corto plazo, en una escala de días a horas, los procariotas individuales aumentarán su metabolismo y producirán más dióxido de carbono. Sin embargo, todavía hay un máximo temperatura a la cual su metabolismo se vuelve ineficiente.

"A largo plazo, a lo largo de los años, estas comunidades procariotas evolucionarán para ser más eficientes a temperaturas más altas, lo que les permitirá aumentar aún más su metabolismo y su producción de carbono.

"Por lo tanto, el aumento de las temperaturas causa un efecto 'doble golpe' en muchas comunidades procariotas, lo que les permite funcionar de manera más eficiente tanto a corto como a largo plazo, y crea una contribución aún mayor al carbono global y las temperaturas resultantes".

Los investigadores recopilaron respuestas procariotas a los cambios de temperatura en todo el mundo y en todas las condiciones diferentes, desde lagos salados antárticos por debajo de 0 ° C hasta piscinas termales por encima de 120 ° C.

Descubrieron que los procariotas que generalmente operan en un rango de temperatura media, por debajo de 45 ° C, muestran una fuerte respuesta al cambio de temperatura, aumentando su respiración tanto a corto plazo (días a semanas) como a largo plazo (meses a años).

Los procariotas que operan en rangos de temperatura más altos, por encima de 45 ° C, no mostraron tal respuesta, pero dado que operan a temperaturas tan altas para empezar, es poco probable que se vean afectados por el cambio climático.

Las respuestas a corto plazo de los procariotas de temperatura media al calentamiento fueron mayores que las informadas para los eucariotas, organismos con células más complejas, incluidas todas las plantas, hongos y animales.

El equipo construyó un modelo matemático que predijo cómo estos cambios en la tasa de respiración afectarían la producción de carbono de las comunidades procariotas. Esto reveló que los cambios a corto y largo plazo en la tasa de respiración se combinarían para crear un aumento mayor de lo esperado en la producción de carbono, que actualmente no se tiene en cuenta en los ecosistemas y modelos climáticos.

El autor principal de la nueva investigación, el estudiante de doctorado Thomas Smith del Departamento de Ciencias de la Vida, dijo: "La mayoría de los modelos climáticos suponen que las tasas de respiración de todos los organismos responden a la temperatura de la misma manera, pero nuestro estudio muestra que es probable que las bacterias y las arqueas apartarse del 'promedio global'.

"Dado que es probable que estos microorganismos contribuyan significativamente a la respiración total y a la producción de carbono en muchos ecosistemas, es importante que los modelos climáticos tengan en cuenta su mayor sensibilidad al cambio de temperatura en escalas de tiempo cortas y largas.

"De manera importante para las predicciones climáticas futuras, también nos gustaría saber cómo los números de procariotas y su abundancia dentro de los ecosistemas locales pueden cambiar con el aumento de las temperaturas".

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Colegio Imperial de Londres. Original escrito por Hayley Dunning. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.