Organismos diminutos mitigando el calentamiento global
María Elizabeth Hernández Alarcón
El metano es un potente gas de efecto invernadero que de manera natural se produce en los humedales. Las bacterias oxidantes de metano también llamadas metanotróficas consumen al metano en las zonas aerobias poco profundas de los suelos, disminuyendo las emisiones a la atmosfera. Las plantas de humedales estimulan la actividad de las bacterias metanotróficas, ya que transfieren oxígeno al sedimento a través de sus raíces. La perturbación de los humedales afecta la vegetación y podría disminuir la actividad de las bacterias metanotróficas, aumentando las emisiones de metano, por lo que es importante conservar en buen estado a los humedales naturales.
El calentamiento global es causado por el incremento en la atmosfera de cuatro principales compuestos llamados gases de efecto invernadero GEIs, que son el bióxido de carbono CO2, el metano CH4, el óxido nitroso N2O y el vapor de agua. Los humedales son ecosistemas entre los ambientes acuáticos y terrestres que se caracterizan por tener suelo inundado la mayor parte del tiempo o el agua se encuentra cerca de la superficie del suelo, en estos sistemas crecen plantas adaptadas a vivir bajo condiciones de inundación. Dichas condiciones favorecen la acumulación de carbono en el suelo, lo cual es beneficioso para mitigar el calentamiento global. Sin embargo, las condiciones de inundación del suelo también favorecen la emisión de metano. Este gas es 20 veces más potente para calentar la tierra que el CO2, de allí que sus emisiones deben de ser controladas y cualquier esfuerzo para disminuir las emisiones de este gas de origen natural o antropogénico tienen una repercusión para disminuir el calentamiento global. Los humedales son una fuente natural importante de metano, llegando a contribuir hasta con el 40% de las emisiones naturales. El metano se produce en las capas profundas de los suelos 
de humedales por microorganismos llamados metanogénicos, que en su mayoría son arqueas que están activas en ausencia de oxígeno o anaerobiosis. Sin embrago, no todo el metano que se produce en los humedales es emitido a la atmosfera, pues gran parte del metano es oxidado por las bacterias aerobias oxidantes de metano, también llamadas bacterias metanotróficas. Estas bacterias son organismos diminutos que miden entre 1 y 5 micrómetros y que utilizan al metano como alimento y fuente de energía. Las bacterias metanotróficas se clasifican en 3 grupos. Las del tipo I y tipo X son de la clase Gammaproteobacteria y utilizan la vía de la ribulosa para asimilar el carbono. Mientras que las bacterias metanotróficas de tipo II son de la clase Alphaproteobacteria y utilizan la vía de la serina para la asimilación del carbono.
Entonces, ¿cómo es que estas bacterias pueden estar activas en los humedales si necesitan oxígeno para vivir? La respuesta está en los gradientes de oxido-reducción que ocurren en los suelos de humedales, donde la vegetación tiene un papel clave. Las plantas son fotosintéticas, utilizan la luz solar y el CO2 de la atmosfera para crear su propia energía a través de la clorofila. Sin embargo, sus raíces son heterótrofas, es decir necesitan respirar para obtener energía de los carbohidratos que de generaron en la fotosíntesis. Para poder respirar las raíces necesitan oxígeno. En los suelos terrestres hay oxígeno en los poros llenos de aire del suelo. Sin embargo, en los humedales, el agua desplaza a los poros de aire por lo que no hay oxígeno, por eso las plantas de humedales desarrollan el aerénquima que es un tejido esponjoso y tubular en sus partes aéreas, por donde el oxígeno se trasporta hacia las raíces para que puedan respirar.
Lo anterior ocasiona que en la zona del suelo cerca de las raíces, llamada rizosfera, se crea un ambiente aerobio en donde las bacterias metanotróficas pueden estar activas, oxidando el metano que se produce en las capas anaerobias más profundas del suelo, disminuyendo así las emisiones de este gas a la atmosfera. En nuestro país poco se conocía sobre la estructura de las comunidades de bacterias oxidantes de metano. Recientemente con fondos de un proyecto CONACYT, en el INECOL se ha estudiado la estructura y actividad de las bacterias metanotróficas en suelos de diferentes humedales costeros de la Mancha, Ver. Se encontró que los humedales herbáceos permanecen más tiempo inundados que las selvas inundables y los manglares, por lo que tuvieron mayores concentraciones de metano en el suelo y presentaron mayor abundancia y actividad de las bacterias metanotróficas.
Sin embargo, en cuanto a la estructura de la comunidad, se encontró que los humedales de agua dulce (humedales herbáceos y selvas inundables) presentaron comunidades similares, siendo los géneros tipo II los más abundantes, mientras que en los manglares salobres fueren los géneros del tipo I los más abundantes. En los humedales existe un equilibrio entre la producción y consumo de metano gracias a todos los componentes del ecosistema (suelo, plantas y microorganismos). La perturbación de los humedales puede romper este equilibrio y disminuir la actividad de las bacterias metanotróficas, aumentando las emisiones de metano. Por lo tanto, se debe de conservar a los humedales, ya que ellos pueden almacenar mucho carbono en el suelo y mantienen un equilibrio entre producción y consumo de metano gracias a la actividad de organismos diminutos que son las bacterias oxidantes de metano.
Pie de fotos
Foto 1. Vista al microscopio de las bacterias metanotróficas con un aumento de 100 veces. Autor; María Elizabeth Hernández Alarcón.
Foto 2. Vista en el laboratorio de una planta de humedal Sagitaria lancifolia, donde se muestra el transporte de oxígeno a la raíz en color azul. La solución transparente es azul de metileno reducida con ditionito de sodio, con la presencia de oxígeno se vuelve azul. Autor: María Elizabeth Hernández Alarcón.
Foto 3. Paisaje de tres humedales costeros. A la izquierda, un humedal herbáceo, a la derecha superior, una selva inundable y a la derecha inferior un manglar. Autor: María Elizabeth Hernández Alarcón
Foto 4. Estructura de las comunidades de bacterias metanotróficas en tres humedales costeros de la Mancha, Ver. Autor: María Elizabeth Hernández Alarcón.
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- Los polifacéticos hongos anamorfos
- Fungicultura por hormigas
- Los escarabajos frailecillos
- Cecilias: ¿Lombriz, serpiente o desliz... de la naturaleza?
- Lateralidad y el mundo al revés
- Una salud
- Controlando el muérdago en CDMX
- Alimentos funcionales
- ¿Sabias que las plantas también tienen tumores?
- Montañas + bosques = provisión y aseguramiento de agua
- Bacterias, aliadas de la agricultura
- El fin de los tiempos
- ¿Obesidad y Diabetes?... ¡Algas al rescate!
- El escarabajo africano, ¿migrante o invasor?
- Humedales flotantes y cambio climático
- Integridad ecosistémica y salud humana: el caso de las enfermedades transmitidas por insectos
- ¿Reforestar o restaurar ecosistemas?
- El Jardín Botánico Fco. Javier Clavijero y la colección nacional de cícadas
- Escarabajos ambrosiales: demografía y cambio climático
- Arrecifes coralinos
- Insectos Trips: los vemos en cada flor
- La percepción socioambiental de la vida silvestre
- Diversidad faunística del desierto chihuahuense
- Árboles fuera del bosque recursos forestales en el futuro
- Transmisión y especificidad de muérdagos
- La encrucijada de los insectos en el Antropoceno
- Nuevas especies vegetales, riesgos y alternativas
- La nueva era de los fertilizantes
- El polen y las abejas: una relación más compleja de lo que aparenta
- Fragmentación del hábitat en plantas: un método para estudiarla
- Globalización y biodiversidad: especies exóticas invasoras
- ¿Bichos para la cena?
- Los murciélagos no son los villanos en el drama del Coronavirus
- El águila real y el pastizal
- Importancia de conocer y conservar a los anfibios
- Los escarabajo del estiércol en la mitología humana
- Caminando entre verdes oportunistas
- El reloj de los mamíferos
- Zoológicos: esfuerzos incomprendidos conservando fauna
- Diversidad y madrigueras de roedores
- Colecciones biológicas en Veracruz
- El agua de la Cuenca Alta de la Antigua
- El silencio de la humanidad y la reaparición de la fauna silvestre
- Toritos cavadores del suelo
- ¿De dónde vienen las plantas?
- Biotecnología aplicada en la acuicultura
- Comunicación química planta – bacteria
- Nudibranquios: Criaturas de fantasía
- Innovación tecnológica inspirada en la naturaleza
- La función secreta de las alas en las moscas de la fruta
- La cacerolita de mar
- La vida de los escarabajos entre luz y oscuridad
- Seguridad alimentaria: Nuestras soluciones están en la naturaleza
- Los microRNAs, orquestadores de las respuestas de defensa de las plantas
- Refugios cavernícolas, importantes en la conservación de los murciélagos
- Los perfumes de las bacterias
- La planta madre del jitomate, un aporte ancestral
- Diversidad de haemosporidios en Aves de Isla Socorro
- México, pueblo que come hongos, especies silvestres y cocina nacional
- Información básica y recomendaciones de manejo de mascotas ante el COVID-19
- COVID-19 lejos de mi casa
- Coronavirus confronta escasez de agua
- Los cafetales bajo sombra brindan mucho más que café
- Nuevo estudio muestra la vulnerabilidad de las ciudades mexicanas ante COVID-19, la sobrecarga de sus sistemas públicos de salud y la importancia del distanciamiento social
- El biocontrol en la era del miocrobioma
- ¿Es una buena idea invertir en salud y ciencia?
- Predicción cumplida: otra pandemia
- Mapas: herramientas contra desastres naturales
- Una frontera desconocida: la copa de los árboles
- Solidaridad hídrica frente al COVID-19
- ¿Las cícadas tóxicas, son comestibles?
- ¿Qué es el Microscopio Electrónico de Transmisión?
- Conociendo a los hongos fitopatógenos
- Parásitos: mala fama, seres fascinantes
- Bacterias que nutren
- Calidad e maíces para alimentos tradicionales
- ¿ Se conservan los mamíferos?
- Diversidad filogenética: más allá del número de especies
- Sustrato orgánico para el crecimiento vegetal
- Un virus bioinsecticida para el control del gusano terciopelo de la soya
- Bioluminiscencia, fascinante fenómeno natural
- Compartir espacio para la biodiversidad
- Hallazgos científicos en los nidos de las aves
- Usos del maíz
- Las aves silvestres no son mascotas
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- La función de la vegetación ribereña y la calidad de los ríos
- Ría Lagartos: un área protegida única en México y el mundo
- Revelando las sorprendentes actividades de la mariposa monarca durante su estancia invernal en México, destacando la importancia del gradiente de vegetación para su sobrevivencia
- El valor de la biodiversidad
- ¿Se puede lograr una ganadería sustentable?
- Escarabajos estercoleros: los tractores del suelo
- Secuestro de carbono en los desiertos de México
- Los coyotes y las zorritas no leen en inglés: La historia de dos especies que coexisten en la Reserva de la Biosfera Mapimi
- Evapotranspiración: proceso esencial e invisible
- El correcto desecho de pilas y baterías para reciclar y proteger la salud
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- Mafaldita y Susanita aúllan en el Inecol
- Distintivo Jardín Botánico
- Redes de interacciones planta-colibrí
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- Leptospirosis: Un mensaje para prevenir contagios
- Las libélulas de Teocelo
- El ritmo de la evolución de las cícadas del género Ceratozamia
- ¿Para qué más ciencia?
- Alexander von Humboldt: su influencia sobre Charles Darwin
- Buenas vibras: polinización por zumbido
- Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?
- Humboldt, el gran inspirador
- Hongos ascomicetos y el Programa DELFIN
- ¿A dónde y cómo se mueven los insectos?
- Dengue: recomendaciones para el público en general
- Energía del océano como alternativa
- Abejas: joyas de nuestros bosques
- Vegetación, Humboldt y gradiente altitudinal
- Islas Marías y los muros de agua
- Conociendo los acantocéfalos en México
- Gatos ferales
- Oportunidades de investigación en torno al cultivo de frutos suaves en México
- Escarabajos: Los buenos somos más
- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
- Incendios Forestales: una amenaza constante
- Un día para salvar anfibios
- Arboles urbanos con valor alimenticio
- Relaciones planta-animal en la naturaleza
- Las colecciones biológicas, tesoros que debemos conservar
- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
- El mono y el cacao: una relación íntima que genera frutos para la conservación
- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
- Primates mexicanos: voceros de las selvas e inspiración comunitaria para su conservación
- Un lobo en el cuerpo de un ratón
- La ciencia y la divulgación
- La riqueza, diversidad y endemismo de las gramíneas en México
- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
- ¡Científico del pasado vs. Científico del presente!
- Los escarabajos escolotinos
- Ciencia ciudadana en México
- La flor de nochebuena
- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
- El potencial del microbioma en la biotecnología
- El ciclo del carbono en las zonas áridas mexicanas
- Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?
- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
- Persistencia de fauna silvestre en paisajes modificados de Veracruz
- Moscas inductoras de tumoraciones en plantas
- Ciudades: amenazas y oportunidades para la biodiversidad
- Los azafrancillos mexicanos
- Programar para preservar
- Percepcion y conservación de los bosques aledaños a la ciudad de Xalapa
- INECOL y Ganadería Sustentable de Veracruz
- Firma de convenio EER-INECOL con CANACINTRA
- Vida silvestre
- Paquetes de sustrato activado para la producción de hongos comestibles y medicinales
- Un lenguaje común entre plantas y bacterias, y su importancia en la producción agrícola
- Los hongos microscópicos saprobios. Un valioso recurso pobremente conocido en México
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- Encinares tropicales y hongos, fuente de servicios y productos naturales de origen ancestral que requieren protección
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- Amorcito con sazón
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- El patrimonio biocultural de México; un tesoro de los pueblos indígenas
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- La pitaya: un fruto que puede cultivarse sin eliminar la vegetación
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- Investigando nuevos métodos para controlar los zancudos en el estado de Veracruz
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- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
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