A medida que las bacterias se adaptan a temperaturas más altas, aceleran su tasa de respiración y liberan más carbono, lo que puede acelerar el cambio climático.
Al liberar más carbono a medida que aumentan las temperaturas globales, las bacterias y los organismos relacionados llamados arqueas podrían aumentar el calentamiento climático a un ritmo más rápido de lo que sugieren los modelos actuales. La nueva investigación, publicada hoy en Comunicaciones de la naturaleza por científicos del Imperial College de Londres, podría ayudar a informar modelos más precisos del calentamiento climático futuro.
Las bacterias y las arqueas, conocidas colectivamente como procariotas, están presentes en todos los continentes y constituyen alrededor de la mitad de la biomasa global, el peso total de todos los organismos en la Tierra.
La mayoría de los procariotas realizan una respiración que utiliza energía y libera dióxido de carbono, tal como lo hacemos cuando exhalamos. La cantidad de dióxido de carbono liberado durante un período de tiempo determinado depende de la tasa de respiración del procariota, que puede cambiar en respuesta a la temperatura.
Sin embargo, la relación exacta entre la temperatura, la tasa de respiración y la producción de carbono ha sido incierta. Ahora, al reunir una base de datos de cambios en la tasa de respiración según la temperatura de 482 procariotas, los investigadores han descubierto que la mayoría aumentará su producción de carbono en respuesta atemperaturas más altas en mayor grado de lo que se pensaba anteriormente.
El investigador principal, el Dr. Samraat Pawar, del Departamento de Ciencias de la Vida de Imperial, dijo: "A corto plazo, en una escala de días a horas, los procariotas individuales aumentarán su metabolismo y producirán más dióxido de carbono. Sin embargo, todavía hayuna temperatura máxima a la que su metabolismo se vuelve ineficiente.
"A largo plazo, a lo largo de los años, estas comunidades procariotas evolucionarán para ser más eficientes a temperaturas más altas, lo que les permitirá aumentar aún más su metabolismo y su producción de carbono".
"El aumento de las temperaturas, por lo tanto, causa un efecto 'doble golpe' en muchas comunidades procariotas, lo que les permite funcionar de manera más eficiente tanto a corto como a largo plazo, y crea una contribución aún mayor al carbono global y las temperaturas resultantes".
Los investigadores compilaron respuestas procariotas a los cambios de temperatura en todo el mundo y en todas las condiciones diferentes, desde lagos salados antárticos por debajo de 0 ° C hasta piscinas termales por encima de 120 ° C.
Descubrieron que los procariotas que generalmente operan en un rango de temperatura media, por debajo de 45 ° C, muestran una fuerte respuesta al cambio de temperatura, aumentando su respiración tanto a corto plazo días a semanas como a largo plazo meses a años.
Los procariotas que operan en rangos de temperatura más altos, por encima de 45 ° C, no mostraron tal respuesta, pero dado que operan a temperaturas tan altas para empezar, es poco probable que se vean afectados por el cambio climático.
Las respuestas a corto plazo de los procariotas de temperatura media al calentamiento fueron mayores que las reportadas para los eucariotas, organismos con células más complejas, incluidas todas las plantas, hongos y animales.
El equipo construyó un modelo matemático que predijo cómo estos cambios en la tasa de respiración afectarían la producción de carbono de las comunidades procariotas. Esto reveló que los cambios a la tasa de respiración a corto y largo plazo se combinarían para crear un aumento de carbono mayor al esperadosalida, que actualmente no se tiene en cuenta en los ecosistemas y modelos climáticos.
El autor principal de la nueva investigación, el estudiante de doctorado Thomas Smith del Departamento de Ciencias de la Vida, dijo: "La mayoría de los modelos climáticos suponen que las tasas de respiración de todos los organismos responden a la temperatura de la misma manera, pero nuestro estudio muestra que las bacterias y las arqueas sonprobable que se aparten del 'promedio global'.
"Dado que es probable que estos microorganismos contribuyan significativamente a la respiración total y a la producción de carbono en muchos ecosistemas, es importante que los modelos climáticos tengan en cuenta su mayor sensibilidad al cambio de temperatura en escalas de tiempo cortas y largas".
"Importante para las predicciones climáticas futuras, también nos gustaría saber cómo los números de procariotas, y su abundancia dentro de los ecosistemas locales, pueden cambiar con el aumento de las temperaturas".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Original escrito por Hayley Dunning. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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