Los investigadores han descubierto que los microbios heterótrofos juegan un papel más importante en la fijación de carbono en el océano profundo de lo que se pensaba, desafiando suposiciones tradicionales. Liderado por Alyson Santoro en la UC Santa Barbara, el estudio revela que las arqueas oxidantes de amoníaco contribuyen menos de lo esperado a este proceso. Los hallazgos, publicados en Nature Geoscience, ayudan a explicar discrepancias en los ciclos de carbono y nitrógeno en las aguas oscuras del océano.
El océano actúa como el principal sumidero de carbono de la Tierra, absorbiendo alrededor de un tercio de las emisiones de dióxido de carbono generadas por los humanos para mitigar el calentamiento global. Los científicos han estado desconcertados durante mucho tiempo sobre cómo se fija el carbono inorgánico en las profundidades sin luz solar, donde no puede ocurrir la fotosíntesis. Tradicionalmente, los expertos creían que las arqueas autótrofas, que oxidan amoníaco para obtener energía, dominaban esta fijación de carbono no fotosintética.
Sin embargo, las mediciones de las tasas de fijación de carbono en aguas profundas superaron lo que la energía nitrogenada disponible podía respaldar, creando una discrepancia en el presupuesto energético microbiano. Este misterio de una década impulsó a Alyson Santoro y su equipo, incluida la autora principal Barbara Bayer, a investigar más. Realizaron experimentos en el océano profundo, utilizando el inhibidor phenylacetylene para bloquear específicamente a los oxidantes de amoníaco sin afectar otros procesos microbianos.
Sorprendentemente, las tasas de fijación de carbono no disminuyeron como se anticipaba después de inhibir estas arqueas. «Había una discrepancia entre lo que la gente medía al salir en un barco para medir la fijación de carbono y lo que se entendía que eran las fuentes de energía para los microbios», explicó Santoro. Los resultados indican que otros microbios, particularmente heterótrofos que consumen materia orgánica de organismos en descomposición, son responsables de una porción significativa de la captación de carbono inorgánico.
«Creemos que esto significa que los heterótrofos están absorbiendo mucho carbono inorgánico además del carbono orgánico que suelen consumir», dijo Santoro. Esto cambia la comprensión de la base de la red trófica del océano profundo, donde estos microbios incorporan dióxido de carbono en sus células, potencialmente liberando compuestos orgánicos para sostener ecosistemas más amplios.
El estudio cierra una brecha entre la disponibilidad de nitrógeno y las estimaciones de fijación de carbono inorgánico disuelto. «Ahora los números cuadran, lo cual es genial», señaló Santoro. La investigación futura explorará interacciones con otros ciclos elementales, como el hierro y el cobre, y cómo el carbono fijado entra en la red trófica. Los colaboradores incluyeron investigadores de la Universidad de Viena y el Woods Hole Oceanographic Institution.
