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Científicos de la Universidad de Oregon descubren primera filtración activa de metano en la Antártica

Las esteras microbianas blancas que se ven aquí son signos reveladores de áreas donde el metano se puede liberar de depósitos subterráneos de metano. Foto Andrew Thurber Oregon State University.

El descubrimiento de la primera filtración activa de metano en la Antártica está proporcionando a los científicos una nueva comprensión del ciclo del metano y el papel que el metano encontrado en esta región puede desempeñar en el calentamiento del planeta.

Una filtración de metano es un lugar donde el gas metano se escapa de un reservorio subterráneo hacia el océano. Se han encontrado filtraciones de metano en todos los océanos del mundo, pero la descubierta en el Mar de Ross fue la primera filtración activa encontrada en la Antártica, dijo Andrew Thurber, ecólogo marino de la Universidad Estatal de Oregón.

“El metano es el segundo gas más efectivo para calentar nuestra atmósfera y la Antártica tiene grandes reservas que probablemente se abrirán a medida que las capas de hielo se retiren debido al cambio climático”, dijo Thurber. “Este es un descubrimiento significativo que puede ayudar a llenar un gran vacío en nuestra comprensión del ciclo del metano”.

Los hallazgos de los investigadores se publicaron fueron publicados en la revista Proceedings of the Royal Society B. Los coautores son Sarah Seabrook y Rory Welsh, que fueron estudiantes graduados en OSU durante las expediciones. La investigación fue apoyada por la National Science Foundation.

El metano es un gas de efecto invernadero que es 25 veces más poderoso que el dióxido de carbono para calentar el planeta. La mayoría del metano en el agua y los sedimentos del océano se mantiene fuera de la atmósfera por los microbios que lo consumen.

Thurber y sus colegas descubrieron que los microbios alrededor de la filtración antártica son fundamentalmente diferentes a los que se encuentran en otras partes de los océanos del mundo. Esto ayuda a los investigadores a comprender mejor los ciclos de metano y los factores que determinan si el metano alcanzará la atmósfera y contribuirá a un mayor calentamiento, dijo Thurber.

La filtración del Mar de Ross fue descubierta en un área que los científicos han estudiado durante más de 60 años, pero la filtración no estuvo activa hasta 2011, dijo Thurber, profesor asistente en la Facultad de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera del Estado de Oregon y la Facultad de Departamento de Ciencia de Microbiología.

Una alfombra microbiana expansiva, de unos 70 metros de largo por un metro de ancho, se formó en el fondo del mar a unos 10 metros debajo de la superficie del océano congelado. Estas alfombras, que son producidas por bacterias que existen en una relación simbiótica con los consumidores de metano, son una indicación reveladora de la presencia de una filtración, señaló Thurber.

“La alfombra microbiana es la señal de tráfico de que hay una filtración de metano aquí”, comentó Thurber. “No sabemos qué causó que estas filtraciones se activaran. Necesitábamos un poco de suerte para encontrar uno activo, y lo conseguimos ”.

Thurber estaba en la Antártida en 2012 cuando otro investigador le contó sobre una “cascada microbiana” y pensó que era algo que debería mirar. Thurber pudo confirmar la presencia de la filtración, recolectar muestras y analizar la filtración y su entorno. Cuando regresó al sitio en 2016 para realizar más estudios, también descubrió una segunda filtración cerca.

Se cree que la Antártica contiene hasta un 25 por ciento del metano marino de la Tierra. Tener una filtración activa para estudiar brinda a los investigadores una nueva comprensión del ciclo de metano y cómo ese proceso podría diferir en la Antártida en comparación con otros lugares del planeta, dijo Thurber.

Por ejemplo, los investigadores descubrieron que el tipo más común de microbio que consume metano tardó cinco años en aparecer en el sitio de filtración e incluso entonces esos microbios no estaban consumiendo todo el metano, dijo Thurber. Eso significa que se está liberando algo de metano y es probable que esté llegando a la atmósfera.

Estudiar el sitio durante un período de cinco años permitió a los investigadores ver cómo los microbios responden a la formación de una filtración, dijo Seabrook, quien obtuvo su doctorado en OSU y ahora es una estudiante postdoctoral en el Instituto Nacional de Investigación del Agua y la Atmósfera. en Wellington, Nueva Zelanda.

“Lo que fue realmente interesante y emocionante fue que la comunidad microbiana no se desarrolló como habríamos predicho en base a otras filtraciones de metano que hemos estudiado en todo el mundo”, explicó el investigador.

Los investigadores habían asumido que los microbios deberían responder realmente rápido a los cambios en el medio ambiente, pero eso no se reflejó en lo que el equipo de OSU vio en la Antártida, dijo Thurber.

“Para agregar al misterio de las filtraciones antárticas, los microbios que encontramos fueron los que menos esperábamos ver en este lugar”, añadió. Puede haber un patrón de sucesión para los microbios, con ciertos grupos llegando primero y aquellos que son más efectivos para comer metano llegan más tarde.

“Nunca hemos tenido la oportunidad de estudiar una filtración cuando se está formando o una en la Antártida, debido a este descubrimiento ahora podemos descubrir si las filtraciones funcionan de manera diferente en la Antártida o si pueden pasar años para que las comunidades microbianas se adapten”, indicó Thurber.

“Los animales en la Antártida son muy diferentes a los de otras partes del mundo, ya que el continente ha estado separado del resto del mundo durante más de 30 millones de años, un tiempo largo para que la evolución actúe”, dijo. “Eso ha resultado en una notable diversidad de fauna que solo encontramos allí. Eso también puede contribuir a las diferencias en los microbios allí “.

Es importante entender cómo se comportan las filtraciones de metano en este entorno para que los investigadores puedan comenzar a tener en cuenta esas diferencias en los modelos de cambio climático, aseguró Thurber, quien espera regresar al sitio para monitorear su evolución y realizar más investigaciones.

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