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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- La rata nopalera un roedor sui generis
- Qué SÍ es y que NO es “ciencia”
- Nueve datos curiosos que no sabías de química
- El suelo: historias bajo las raíces de los manglares
- Las 8 inesperadas formas en las que los anfibios son importantes
- Agua contaminada y fitotecnologías
- La erosión del suelo y sus repercusiones
- Percepciones sobre la gestión de los árboles urbanos, aliados contra las altas temperaturas en Xalapa
- Desmitificando el tema: Curiosidades evolutivas del pene en primates y similitudes con el hombre
- Brotes de bambú, un nuevo alimento para México
- Día Mundial de las Abejas
- Lombrices de tierra…¿de colores?
- Hongos: materia prima para la medicina
- La marchitez de los cultivos causada por los hongos Fusarium
- Conservando la biodiversidad amenazada mediante áreas protegidas comunitarias y privadas
- El maíz nativo de Coacoatzintla, Veracruz
- Escarabajos, diversidad funcional e importancia
- Los colores del mar: mareas rojas, bioluminiscencia y dinoflagelados
- Las aves y los glucocorticoides
- El chinine, un aguacate silvestre nativo de México
- ¿Qué entendemos por hábitat y qué importancia tiene para la fauna?
- Cuando los lazos más débiles en reñida son los más fuertes
- Nuestro fósforo de cada día
- Jardín etnobiológico en el Jardín Botánico Fco. J. Clavijero
- Ciencia del diseño
- De carnívoro a carnívoro: interacciones de mamíferos del orden Carnívora
- El éxito de los escarabajos estercoleros exóticos
- Naucóridos: chinches del agua
- ¿Escasez de arena? Una mirada a la otra cara de nuestro planeta
- Los humedales refrescan las ciudades
- Viveros de plantas nativas: una estrategia para la conservación y restauración
- Contaminación lumínica
- La revolución terrestre de las plantas con flor y la hiperdiversidad en insectos
- Psicología ambiental, una ventana hacia la conservación
- Proteger las cuevas, refugio de concentraciones de vida silvestre nocturna
- Contaminación lumínica, salud y biodiversidad
- Atrápame si puedes
- Psittacanthus auriculatus, una historia con mezcal oaxacaqueño
- Diferentes formas de firmado electrónico en México
- Alquimia: entre la magia y la química
- Superando la prueba del ácido
- Lagunas costeras, mucho más que agua
- La química en el olor a primavera
- Las plantas de semana santa
- Historia de la histología, de la célula al tejido
- Traigo yerba santa, pa’ la garganta
- Las palmas, un tesoro verde
- Péptidos fúngicos ¿Cuál es su juego?
- Crioconservación de plantas, de la fantasía a la realidad
- El uso de drones y efecto del Huracán Grace en manglares
- Embelleciendo tu ambiente, conservando la biodiversidad
- ¿Son importantes las especies?
- ¿Qué hacemos por los polinizadores?
- Equinodermos
- ¿El desperdicio de alimentos causa pérdida de biodiversidad?
- Taxonomía integrativa
- Nanopartículas de origen natural
- El movimiento de las plantas
- Patrones de biodiversidad
- Árboles muertos: hoteles de biodiversidad
- El amor en tiempos de PCR
- Bacterias protectoras de cultivos agrícolas
- Abejas parásitas: oportunistas en peligro
- Brindis por el 45° aniversario del Jardín botánico Francisco Javier Clavijero
- Jardín Botánico Clavijero: naturaleza, ciencia, educación y sociedad
- Zorzales del bosque de niebla
- Mujeres en la microbiología
- Científicas: la aguja en el pajar
- La química de las plantas y sus usos
- Sistemas silvopastoriles importancia en la ganadería
- Razones para implementar huertos urbanos en zonas costeras
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- Libélulas gigantes de bosques tropicales
- Un banco vivo de semillas
- Las distintas esporas de las royas
- Los árboles mexicanos, tesoro en riesgo
- La abeja melífera altera el funcionamiento de las interacciones entre plantas y polinizadores
- Expectativas del maíz nativo en tiempos de COVID
- Sucesión ecológica: la naturaleza cambiante
- Los hongos como indicadores ecológicos
- ¡Que suerte! tréboles acuáticos
- Zopilotes a volar…
- Yucatán censura al Gorrión Europeo
- Un patrimonio natural para la investigación
- Las gallinas ciegas
- La ciencia al servicio del bienestar humano: 100 años de estudio de los virus
- ¿Qué significa biocultural?
- Perspectivas para productos forestales en México
- Exploradores de plantas de los siglos XVIII y XIX
- Colecciones biológicas en el antropoceno
- Las 5E en el Jardín Botánico
- Los aliens de las moscas de la fruta: los insectos parasitoides
- Helechos ornamentales para cultivar en Xalapa
- Horticultura y conservación vegetal
- Depredadores nocturnos con gran impacto
- Firma electrónica, minimiza la deforestación
- La comunicación secreta de los insectos
- Deforestación en regiones cafetaleras de México
- Diez principios para guiar la siembra de árboles
- Hacia una valoración múltiple de la naturaleza
- Proteasas y hongos fitopatógenos
- ¿Qué podemos aprender del flujo de polen y la dispersión de semillas?
- Festejemos al suelo, 5 de diciembre Día mundial del suelo
- Aves y zonas agrícolas
- Sobre invasiones biológicas y evolución
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- Restaurar para conectar el bosque
- Un quelite veracruzano: el xonequi
- Prácticas sustentables de control parasitario
- Muerte, descomposición y diversidad
- El fuego no siempre es el malo de la la historia
- Herbarios: bóvedas de información biológica
- Microsatélites: secretos evolutivos del ADN
- Limpieza de las hormigas cortadoras - un nido limpio habla bien de quien lo usa
- Curiosidades sobre las guayabas y su fauna insectil asociada
- La selva confía a sus árboles la custodia del paisaje tropical
- Seguridad alimentaria, polinizadores y cambio climático en Veracruz
- Sociedad y ciencia: columna vertebral en la investigación de frontera
- Energías renovables en México
- Conociendo el informe "estado de conservación los árboles del mundo"
- El género Philadelphus (Hydrangeaceae) en Veracruz
- Buenas prácticas en la acuicultura - productos de calidad de la granja a la mesa
- Desenmascarando identidades secretas
- La organizada dieta de la hormiga roja mexicana
- Xalapa y sus árboles aislados
- ¿Nos debería importar la COP 26?
- Agaves, microbioma y biocombustible
- Evaluaciones de Plantaciones Forestales comerciales
- México, el país de los mirtos y chías
- Caballitos de mar (hippocampus)
- Algunos de los beneficios aportados por los hongos a la sociedad
- Arroz con chícharos
- Plantas, guisos e identidad nacional
- Selección de hojas por las hormigas arrieras
- ¿Qué son las “especies crípticas” en moscas de la fruta?
- Defensas en plantas contra los herbívoros
- Lobo Mexicano, 10 años de libertad
- Los escarabajos estercoleros: amenazas para su sobrevivencia
- Umbrales de extinción en bosques tropicales
- Los insectos ante el cambio climático
- Red de jardines etnobiológicos escolares
- Las moscas: un grupo de insectos megadiverso
- Revistas científicas del INECOL: de Xalapa para el mundo
- Olores como arma de defensa
- El complemento silvestre de nuestra alimentación
- Las plantas vasculares de Querétaro
- Biocostras: pioneras en recubrir tierras áridas
- Los olorosos zorrillos
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- Las libélulas "topo"
- Algunas relaciones entre insectos y hongos
- De la tierra brotan colores: las flores
- Los hongos invisibles en las plantas
- Los hongos son lo que comen
- Desenmarañando la relación suelo-planta-agua
- Del geiser al laboratorio: Taq ADN polimerasa
- Evolución de COVID-19: la variante Delta
- Etólogos y hormigas
- En lo rural de Xalapa
- Áreas privadas de conservación: una decisión voluntaria
- Acuaporinas, moléculas esenciales para la vida
- Proteómica, nueva herramienta científica
- Mariposario, espacio de ciencia y educación
- Ingenieros ecosistémicos
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- Limitaciones sociales de la restauración ecológica
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- Biodiversidad: la vida sobre la tierra
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- Provocaciones científicas del INECOL
- La química y los colores
- El orégano, ingrediente para celebrar
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- El curioso caso de la quiralidad en la naturaleza
- CWUR 2021
- Usos prehispánicos de los bambúes mexicanos
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- La Oficina de la UNESCO en México lleva a cabo en el INECOL en Xalapa la reunión internacional Explorando marcos para la conservación del Bosque Tropical: Gestión de la producción y consumo para la so...
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- Manejo ecosistémico de recursos naturales
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- Fue clausurado el ciclo 2014-2015 del programa Fairchild Challenge
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- Aliens invasores a la venta: comercio de mascotas exóticas
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- A favor de conservar la diversidad biológica en los porteros ganaderos
- La comunicación química en la naturaleza: Ecología Química en el INECOL
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