La abundancia de genes bacterianos como indicador de la emisión de GEIs

Como ya comentamos en un artículo anterior, la comunidad microbiana del suelo juega un papel fundamental en la transformación de muchos nutrientes, en sus correspondientes ciclos biogeoquímicos y en la emisión de gases de efecto invernadero (GEIs). Esto es especialmente importante en el caso del ciclo del nitrógeno, uno de los elementos más importantes y limitantes desde el punto de vista biológico y agrícola. De los tres GEIs más abundantes de origen biogénico, el óxido nitroso (N2O) está relacionado directamente con los microorganismos (como por ejemplo las bacterias). En un suelo agrícola, son dos los procesos más importantes que emiten N2O, la nitrificación y la desnitrificación, y ambos tienen de protagonistas principales a los microorganismos. Estos procesos están gobernados por una componente imprescindible del metabolismo microbiano, las enzimas, las cuales son las encargadas de llevar a cabo dichas transformaciones químicas. En el ciclo del nitrógeno hay varias muy importantes como la nitrogenasa (que se encarga de fijar nitrógeno gaseoso a amonio), la nitrito reductasa (que transforma el nitrito a óxido nítrico) y la óxido nitroso reductasa (la que convierte el N2O en N2), siendo las dos últimas enzimas clave en el proceso de desnitrificación.

Las modernas técnicas de Biología Molecular permiten extraer y analizar el material genético de las bacterias del suelo para cuantificar los genes implicados en la síntesis de estas enzimas (nifH para la nitrogenasa, nirS para la nitrito reductasa y nosZ para la óxido nitroso reductasa respectivamente), siendo una herramienta muy interesante que nos permite correlacionar la comunidad bacteriana con diversos procesos que afectan a un suelo agrícola (su uso, su régimen de fertilización, rotación de cultivo, condiciones climáticas, etc.) y con la emisión de GEIs.


Para esto, los autores de este artículo han cuantificado la abundancia de los genes nifH, nirS y nosZ entre otras cosas, en la Kellog Biological Station Long-Term Ecological Research (KBS-LTER) para confirmar la hipótesis de que existen una importante relación entre la comunidad microbiana de un suelo relacionada con la emisión de GEIs y las distintas prácticas agrícolas. De hecho, una de las conclusiones más interesantes que han obtenido es que el efecto de las prácticas agrícolas o el uso del suelo puede perdurar en el tiempo (llegando incluso a décadas) en la comunidad y estructura microbiana del suelo, siendo una interesante herramienta para evaluar no solamente efectos a corto plazo, sino también a largo plazo, permitiendo mejorar los modelos predictivos de emisión de GEIs en fenómenos como el calentamiento global y el cambio climático.

Germán Tortosa (www.compostandociencia.com)

La fuente:

ResearchBlogging.org
Morales SE, Cosart T, & Holben WE (2010). Bacterial gene abundances as indicators of greenhouse gas emission in soils. The ISME journal, 4 (6), 799-808 PMID: 20182521

El papel de los microorganismos del suelo en el calentamiento global

Como bien sabemos, los microorganismos están presentes en casi todos los lugares de este planeta (y posiblemente en los que ni nos imaginamos). Intervienen en numerosos procesos relacionados con los principales elementos químicos de la naturaleza como el carbono (C) y el nitrógeno (N). En determinados casos, su papel es fundamental para los ecosistemas y el mantenimiento de la biodiversidad, y su estudio científico ha deparado en aplicaciones industriales y medioambientales presentes en nuestra sociedad sin que muchos de nosotros lo sepamos. Algunos ejemplos de esto son los sistemas de depuración biológica de las aguas residuales y residuos orgánicos de origen urbano basados en la descomposición de la materia orgánica por la acción microbiológica que se produce en la naturaleza.

Foto sacada del blog “Curiosidades de la Microbiología”

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