Un científico revela que la columna de agua de los lagos de Yamal puede servir como «filtro microbiano»

Un científico revela que la columna de agua de los lagos de Yamal puede servir como «filtro microbiano»

Científicos del Instituto de microbiología de la Academia rusa de Ciencias, RUDN, Spbgu y el centro de Ciencias de Tyumen de la Academia RUSA de Ciencias investigaron comunidades bacterianas de varios lagos de la península de Yamal. Resultó que en los lagos profundos" maduros " de la península, los metanótrofos (bacterias que usan metano como fuente de vida) son más activos en el consumo de metano que en los lagos pequeños de termokarst. En este sentido, la emisión de metano a la atmósfera desde la superficie de los lagos profundos es baja, y solo los lagos pequeños (lagos termokarst relativamente más jóvenes en el hielo subterráneo formador de texturas) pueden contribuir significativamente a la emisión de metano en el Norte de Siberia occidental. Así que las bacterias realizan una función importante para el equilibrio climático: reducen la emisión de metano a la atmósfera.

La formación activa de nuevos lagos en las regiones del Norte del planeta está relacionada con el calentamiento global. En la tundra de la península de Yamal, por ejemplo, surgen nuevos lagos termokarst debido al drenaje de rocas perennes. En los lugares de drenaje del hielo subterráneo, la superficie se hunde y la depresión se llena rápidamente con agua. Otra opción para la rápida formación de un nuevo lago es llenar con agua los embudos que se forman debido a la liberación de metano del permafrost. Tales lagos jóvenes son generalmente poco profundos, a diferencia de los cuerpos de agua más maduros en las llanuras de inundación de los ríos. Pero cualquier lago en la tundra es una fuente de metano, uno de los gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global.

«El metano, cuya concentración podemos medir en la columna de agua del lago, tiene diferentes orígenes. Parte proviene de acumulaciones intramerzolotnyh debido al desarrollo de taliks (zonas de descongelación debajo de los lagos), que anteriormente estaban “bloqueadas” por el permafrost, parte se forma debido a la actividad vital de los microorganismos en los sedimentos del fondo: el procesamiento de la materia orgánica. De alguna manera, el gas de efecto invernadero se eleva desde el fondo a la atmósfera a través de la columna de agua. En este caso, parte se transforma en dióxido de carbono en el camino. La cantidad de metano que finalmente ingresará a la atmósfera depende en gran medida de la actividad de las comunidades bacterianas en este lago», el candidato de Ciencias geológicas y mineralógicas Yuri Dvornikov, investigador asociado del centro Smart Urban Nature RUDN.

Para determinar de qué cuerpos de agua y por qué podría estar fluyendo más metano a la atmósfera, los científicos examinaron cuatro lagos en la parte central de yamala. Dos de ellos son típicos lagos termocarst poco profundos, originados por el drenaje del hielo subterráneo, con una profundidad de aproximadamente dos metros y una superficie de 3,23 y 4,25 hectáreas. Otras, sustancialmente más grandes, tienen una superficie de 73,6 hectáreas y 118,6 hectáreas, y una profundidad de hasta 12 metros. El origen de estos dos lagos es controvertido, pero su edad es sustancialmente mayor, ya que su cuenca está incrustada en todos los niveles geomorfológicos.

De cada lago, los científicos tomaron entre dos y cuatro muestras de agua a diferentes profundidades, así como muestras de sedimentos del fondo. Todas las muestras midieron el contenido de metano, carbono orgánico disuelto, iones principales y también estimaron el número de bacterias. Para determinar sus especies, se recolectó todo el ADN de las muestras de agua.

El estudio encontró que todos los cuerpos de agua muestran comunidades microbianas similares. Pero al mismo tiempo, la distribución del metano en la columna de agua resultó ser diferente en lagos profundos y poco profundos. En los gases poco profundos se distribuye de manera más uniforme, y en los profundos su cantidad cambia: en la capa del fondo es 2-10 veces mayor que en la superficie cercana. Así se llegó a la conclusión de una especie de «filtro microbiano» para el metano en lagos maduros y profundos.

«Durante el invierno, la mayoría de los lagos poco profundos en yamala se congelan hasta el fondo, y en las profundidades debajo de la capa de hielo continúa la acumulación de metano. Pero en el verano, las bacterias en los lagos profundos aumentan dramáticamente su reciclaje. La columna de agua con comunidades microbianas metanotróficas desempeña un papel de filtro: a través de ella, solo una pequeña parte del gas en los lagos profundos pasa a la superficie. Esto sugiere si una gran cantidad de gas de efecto invernadero se libera a la atmósfera de la superficie de los lagos del Norte de Siberia occidental. La forma más fácil de aprender es contar las fracciones del área de lagos “jóvenes” y “maduros”. Esta es la tarea de nuestra investigación futura», el candidato de Ciencias geológicas y mineralógicas Yuri Dvornikov, investigador del centro Smart Urban Nature RUDN.

El estudio se publica en la revista Biogeosciences.

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