Los antiguos microbios del lago desencadenaron 304

iStock/KLBahr

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Nuestro planeta tiene una larga historia de calentamiento global, que abarca millones de años, como lo demuestra un reciente estudio publicado en Geology, que profundiza en una era crucial hace 304 millones de años durante la Edad de Hielo del Paleozoico Tardío.

Los hallazgos revelan evidencia de un aumento de la temperatura de la superficie del mar, una disminución del hielo continental y ambientes oceánicos que inundan la tierra.

El Dr. Liuwen Xia y un equipo de investigadores de la Universidad de Nanjing, China, se embarcaron en una búsqueda para descubrir los secretos de un antiguo episodio de calentamiento.

Para desentrañar el misterio, el equipo investigó el impacto de las emisiones de metano de lagos alcalinos con niveles de pH que oscilan entre 9 y 12.

El metano, un potente gas de efecto invernadero, puede atrapar el calor en la atmósfera 28 veces más eficazmente que el dióxido de carbono a lo largo de un siglo.

Los microorganismos responsables de la producción de metano contribuyen a una parte sustancial de las emisiones mundiales de metano: representan el 74 por ciento.

Comprender las condiciones que permiten que estos microorganismos prosperen es crucial para comprender la dinámica del cambio climático.

Los investigadores se centraron en la cuenca de Junggar, en el noroeste de China, donde examinaron meticulosamente los niveles de metano derivados de la actividad microbiana.

Xia et al, 2023.

Las muestras de núcleos del lecho del lago se sometieron a rigurosos análisis químicos, lo que proporcionó información sobre las fuentes de carbono, incluidas las algas verdes acuáticas, las cianobacterias fotosintetizadoras y las arqueas halófilas extremófilas que habitan en ambientes con alto contenido de sal.

De sus investigaciones surgió una revelación crucial: un tipo específico de microorganismo, las arqueas metanogénicas alcalófilas, prosperaron en las condiciones anóxicas bajas en sulfato del lago.

Este microorganismo aprovecha la energía de la producción de metano y la libera a la atmósfera. Los hallazgos sugieren que las emisiones microbianas de metano durante esta era pueden haber alcanzado la asombrosa cifra de 2,1 gigatoneladas.

Los investigadores conectaron este aumento en las emisiones de metano con la Edad de Hielo del Paleozoico Tardío, marcada por un pico de metano atmosférico hace 304 millones de años. Proponen que el impacto colectivo de los lagos alcalinos a nivel mundial podría haber influido significativamente en los niveles de gases de efecto invernadero.

Sólo en el contexto del noroeste de China, las emisiones de metano podrían haber superado las 109 gigatoneladas, equivalente al impacto potencial de efecto invernadero de hasta 7.521 gigatoneladas de dióxido de carbono.

Las implicaciones de estos hallazgos son profundas y subrayan el papel influyente del metano en la configuración de nuestro clima. Las posibles soluciones incluyen alterar el pH del lago, introducir arcillas específicas o incluso modificar el lecho de los lagos.

Sin embargo, cada solución introduce su propio conjunto de repercusiones ambientales. Además, la identificación de lagos alcalinos en todo el mundo presentará sus propios desafíos.

El estudio completo fue publicado en Geología.

Resumen del estudio:

El metano (CH4) es un importante gas de efecto invernadero, pero su comportamiento y los factores que influyen en escalas de tiempo geológicas no están lo suficientemente claros. Este estudio investigó la Edad de Hielo del Paleozoico Tardío (LPIA), que se cree que experimentó un intervalo de rápido calentamiento hacia ca. 304 Ma, lo que puede haber sido análogo al calentamiento moderno. Para explorar las posibles causas de este calentamiento, investigamos antiguos lagos alcalinos en la cuenca de Junggar, en el noroeste de China. Los resultados muestran que el ciclo microbiano de CH4 aquí fue fuerte, como lo demuestran los valores de carbonato δ13C (δ13Ccarb) de >5‰, ∼+0,6‰ compensaciones entre los valores de pristano δ13C (δ13CPr) y fitano δ13C (δ13CPh), un índice de 3β-metilhopano de 9,5. % ± 3,0%, y valores de δ13C de hopanos altamente negativos (−44‰ a −61‰). Las bajas concentraciones de sulfato en los lagos alcalinos hicieron que las arqueas metanogénicas fueran más competitivas que las bacterias reductoras de sulfato, y los niveles elevados de carbono inorgánico disuelto promovieron la metanogénesis. Las emisiones biogénicas de CH4 de los lagos alcalinos, además del CO2, pueden haber contribuido al rápido calentamiento climático.