El interior de la Tierra tiene vida tan productiva como algunas aguas oceánicas
El subsuelo de la Tierra contiene casi todas las reservas de agua dulce de la Tierra y alberga la mayor parte de la biomasa procariótica total de nuestro planeta. Aunque las investigaciones genéticas sugieren que estos organismos dependen de la fijación de carbono in situ en lugar del carbono orgánico derivado de la fotosíntesis transportado desde ambientes superficiales, faltan mediciones directas de la fijación de carbono en el subsuelo.
Utilizando un método de medición único y ultrasensible que utiliza carbono radiactivo, la Universidad Friedrich Schiller de Jena y el Centro Alemán para la Investigación Integrativa de la Biodiversidad (iDiv) han demostrado que estas comunidades bióticas en oscuridad absoluta no dependen de la luz solar. En cambio, dependen de la oxidación de rocas o de compuestos transportados a las profundidades para obtener energía.
Su estudio sugiere que los microorganismos en los acuíferos bajo el superficie de la Tierra producen cantidades de biomasa similares a algunas aguas marinas.
Los científicos midieron la fijación de carbono por parte de microorganismos microbianos en un acuífero subterráneo, de 5 a 90 metros bajo tierra.
El primer autor del estudio, el Dr. Will Overholt, investigador postdoctoral en la Universidad Friedrich Schiller de Jena, dijo: “Las tasas que medimos fueron mucho más altas de lo que esperábamos. Son iguales a las tasas de secuestro de carbono medidas en aguas superficiales marinas pobres en nutrientes y son hasta seis veces mayores que las observadas en las áreas más bajas del océano abierto soleado, donde hay suficiente luz para fotosíntesis.”
Los científicos han calculado de manera conservadora que la producción primaria mundial de carbonato de agua subterránea es de 110 millones de toneladas métricas de carbono por año según las tasas de secuestro de carbono medidas. 260 millones de toneladas métricas de carbono serían producidas anualmente por la productividad primaria neta de la reservorios de agua subterránea del planetalo que equivale al 0,5% de los sistemas marinos y al 0,25% de las proyecciones de producción directa neta a nivel mundial.
La autora principal, la profesora Kirsten Küsel de la Universidad Friedrich Schiller de Jena e iDiv, dijo: “Puede parecer pequeño, pero estas métricas solo representan nuestra primera estimación del verdadero valor general. Dado que hay muy poca energía disponible en estos hábitats permanentemente oscuros y pobres en nutrientes, incluso un pequeño porcentaje de la producción primaria mundial es una sorpresa.
Los científicos también identificaron los microorganismos responsables de secuestrar carbono y generar nueva biomasa en el acuífero. Mediante análisis metagenómico se identificó un microbio generalizado de un orden no caracterizado de Nitrospiria que no está estrechamente relacionado con las bacterias descritas anteriormente.
Overholt dijo, «Como alimento, se cree que estos organismos forman la base de vida de todo el ecosistema de aguas subterráneas con sus miles de especies microbianas, similar al papel que juegan las algas en los océanos o las plantas terrestres».
Prof. Susan Trumbore del Instituto Max Planck de Biogeoquímica en Jena ha dicho, “La medición de la fijación de carbono se puede hacer con dióxido de carbono radiomarcado. En entornos de rocas carbonatadas, el CO2 disuelto es abundante, lo que dificulta la observación directa de las tasas de secuestro de carbono. Así que el equipo usó un método especial para rastrear una pequeña cantidad de CO2 mediante espectrometría de masas con acelerador de alta sensibilidad. Es emocionante ver a qué nuevos conocimientos pueden conducir estos métodos.
Kirsten Kusel dijo, «Nuestros hallazgos ofrecen nuevos conocimientos sobre cómo funcionan estos ecosistemas subterráneos, dando pistas sobre cómo monitorear o remediar las fuentes de agua subterránea».
Referencia de la revista:
- Overholt, WA, Trumbore, S., Xu, X. et al. Tasas de fijación de carbono en aguas subterráneas similares a las de los sistemas marinos oligotróficos. Nat. Geosci. (2022). YO: 10.1038/s41561-022-00968-5
