Un estudio en Nature Climate Change muestra que los microbios que consumen metano no compensan el aumento provocado por el calentamiento
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Eduardo Schmitz
El calentamiento global puede intensificar las emisiones naturales de metano más de lo esperado porque los microbios que consumen este gas no logran seguir el ritmo de los microbios que lo producen. Esa es la principal conclusión de un estudio liderado por el profesor Mark Trimmer, de Queen Mary University of London, publicado en Nature Climate Change.
El trabajo analiza un mecanismo clave del clima: casi la mitad del metano emitido a escala global procede de procesos naturales impulsados por microbios, especialmente en lagos, estanques, ríos, arroyos y suelos húmedos. En esos ambientes, unas comunidades microbianas producen metano y otras lo consumen antes de que llegue a la atmósfera.
El problema surge cuando el planeta se calienta. La investigación muestra que los microbios consumidores de metano aumentan su actividad bajo temperaturas más altas, pero no lo suficiente para neutralizar el incremento de metano generado por otros microbios. Ese desequilibrio puede reforzar una retroalimentación positiva: más calor favorece más emisiones naturales de metano, y más metano contribuye a intensificar el calentamiento.
Un filtro microbiano que no crece al mismo ritmo
En los ecosistemas de agua dulce existe una especie de filtro natural. Antes de que el metano llegue a la atmósfera, parte de ese gas es oxidado por bacterias metanotróficas y convertido en dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero menos potente por molécula que el metano.
El estudio plantea que ese filtro microbiano tiene un límite. Aunque el calentamiento estimula tanto a los microbios productores como a los consumidores, la producción de metano aumenta con más fuerza que su consumo. En consecuencia, una mayor proporción del gas puede escapar hacia la atmósfera.
La importancia de este hallazgo se entiende mejor al considerar que el metano es un poderoso gas que calienta el planeta y que, aunque permanece menos tiempo en la atmósfera que el dióxido de carbono, tiene una capacidad elevada para atrapar calor en el corto plazo.
Arroyos calentados de forma natural
Para estudiar este proceso, los investigadores utilizaron un experimento natural a escala del hemisferio norte. Tomaron muestras en arroyos calentados geotérmicamente en regiones remotas de Alaska, Groenlandia, Islandia, Svalbard y Kamchatka, en Rusia.
Estos ambientes permitieron observar cómo responden las comunidades microbianas al calentamiento durante escalas largas de tiempo, de siglos a milenios. Esa diferencia es importante porque muchos experimentos de laboratorio o de campo duran pocos años y no siempre captan la adaptación de las comunidades microbianas a condiciones térmicas persistentes.
El equipo trabajó con gradientes naturales de temperatura que iban de 1 °C a 36 °C. En esos arroyos, el calentamiento procede de la roca y no de contaminación humana, lo que permitió aislar mejor el efecto de la temperatura sobre el ciclo del metano.
Más metano producido que eliminado
Los resultados muestran que la producción de metano se vuelve más eficiente con el calentamiento. Este aumento está vinculado a una mayor abundancia de metanógenos, los microorganismos que generan metano en ambientes pobres en oxígeno.
Al mismo tiempo, la oxidación de metano también aumenta, pero su eficiencia a escala del sistema no crece lo suficiente. Los metanótrofos, encargados de consumir metano, cambian hacia grupos menos eficientes. Por eso, el filtro microbiano no logra fortalecerse al nivel necesario para compensar la mayor producción.
Este mecanismo ayuda a explicar por qué los ecosistemas de agua dulce pueden convertirse en fuentes crecientes de emisiones bajo calentamiento. En Noticias de la Tierra ya se ha abordado cómo los microbios que eliminan metano cumplen un papel importante en la regulación climática, aunque su capacidad depende del ambiente y de las condiciones del sistema.
Un riesgo para lagos, humedales y ríos
El estudio se centró en arroyos de alta latitud, pero sus autores advierten que el principio puede tener implicaciones más amplias para ecosistemas de agua dulce como humedales, lagos y ríos. En todos ellos, las emisiones dependen del equilibrio entre producción microbiana de metano y oxidación antes de la liberación a la atmósfera.
Si ese filtro permanece relativamente fijo bajo calentamiento, las emisiones naturales tenderán a aumentar a medida que suban las temperaturas. Esto no significa que todos los ambientes respondan igual, pero sí que el mecanismo observado ofrece una señal preocupante para los modelos climáticos.
Los humedales son especialmente relevantes en este proceso. Investigaciones recientes han buscado mejorar la predicción del metano en humedales boreales y árticos, porque estas regiones almacenan carbono y pueden liberar metano cuando cambian la temperatura, el nivel de agua y la actividad microbiana.
Una retroalimentación climática difícil de frenar
La expresión más preocupante del estudio es la idea de una retroalimentación positiva. El calentamiento estimula la producción natural de metano; ese metano adicional refuerza el efecto invernadero; y el aumento de temperatura vuelve a favorecer nuevas emisiones.
Esta dinámica no depende directamente de vacas, combustibles fósiles o vertederos, aunque esas fuentes humanas siguen siendo centrales en la crisis del metano. Lo que muestra el trabajo es que los sistemas naturales también pueden amplificar el calentamiento cuando sus procesos biológicos cambian de equilibrio.
La señal coincide con una preocupación más amplia por el aumento del metano atmosférico. Las emisiones de metano han aumentado rápidamente en los últimos años, lo que obliga a comprender mejor tanto las fuentes humanas como las naturales.
Los modelos climáticos necesitan este detalle
Los modelos climáticos no solo deben calcular cuánto metano se emite hoy, sino cómo cambiarán esas emisiones en un planeta más cálido. Para eso, necesitan representar de manera realista la respuesta de los microorganismos que producen y consumen metano.
El estudio sugiere que asumir una compensación eficiente por parte de los microbios consumidores puede ser demasiado optimista. Si el filtro microbiano no aumenta su eficiencia con el calentamiento, las emisiones futuras de ecosistemas de agua dulce podrían seguir una trayectoria ascendente.
La investigación también conecta con estudios sobre emisiones de metano en ríos y arroyos, donde el paisaje, la materia orgánica, la hidrología y la temperatura influyen en la cantidad de gas que finalmente alcanza la atmósfera.
Un mensaje claro para la política climática
El hallazgo no reduce la responsabilidad humana sobre las emisiones de metano. Al contrario, la refuerza. Si los sistemas naturales pueden liberar más metano bajo calentamiento, entonces reducir las emisiones procedentes de combustibles fósiles, agricultura, residuos y actividades industriales se vuelve todavía más urgente.
Las fuentes naturales no pueden regularse con la misma facilidad que una fuga de gas o un vertedero, pero sí pueden estudiarse, monitorearse y protegerse mejor. Mantener humedales sanos, evitar alteraciones hidrológicas innecesarias y mejorar las mediciones de metano serán pasos importantes para reducir incertidumbres.
El estudio liderado por Queen Mary University of London deja una advertencia concreta: el calentamiento no solo actúa sobre la atmósfera, el hielo o los océanos, también modifica procesos microbianos invisibles que regulan gases de efecto invernadero. Si esos microbios productores de metano ganan ventaja sobre los que lo consumen, los ecosistemas de agua dulce podrían emitir más metano justo cuando el mundo necesita reducirlo.
Fuente(s) referenciales
Phys.org: Warming boosts natural methane emissions as microbes fail to keep pace
