Cada gota de agua dulce contiene miles de moléculas orgánicas diferentes que antes habían pasado desapercibidas. Al medir la diversidad de estas moléculas y cómo interactúan con el entorno que las rodea, La investigación ha revelado un mundo invisible que afecta el funcionamiento de los ecosistemas de agua dulce y puede contribuir a las emisiones de gases de efecto invernadero.

Pequeños lagos poco profundos dominan el área de agua dulce del mundo, y los sedimentos dentro de ellos ya producen al menos una cuarta parte de todo el dióxido de carbono, y más de dos tercios de todo el metano liberado de los lagos a nuestra atmósfera. La nueva investigación, publicado en la revista PNAS , sugiere que el cambio climático puede hacer que los niveles de gases de efecto invernadero emitidos por los lagos de agua dulce del norte aumenten entre 1,5 y 2,7 ​​veces.

"Lo que tradicionalmente hemos llamado 'carbono' en agua dulce resulta ser una mezcla súper diversa de diferentes moléculas orgánicas basadas en carbono, "dijo el Dr. Andrew Tanentzap del Departamento de Ciencias Vegetales de Cambridge, quien dirigió la investigación. "Hemos estado midiendo el 'carbono' en el agua dulce como un indicador de todo, desde la calidad del agua hasta la productividad de los ecosistemas de agua dulce. Ahora nos hemos dado cuenta de que lo importante es la diversidad de este mundo invisible de moléculas orgánicas".

A medida que el clima se calienta, la cobertura vegetal está aumentando en los bosques de las latitudes septentrionales. Simulando este efecto en dos lagos de Ontario, Canadá, el estudio encontró una mayor diversidad de moléculas orgánicas (moléculas que contienen carbono dentro de su estructura) que ingresan al agua en la materia desprendida por las plantas y árboles cercanos.

Las moléculas orgánicas son una fuente de alimento para los microbios en los sedimentos del lago, que los descomponen y liberan dióxido de carbono y metano como subproductos. Por lo tanto, el aumento de los niveles de moléculas orgánicas puede mejorar la actividad microbiana y producir más gases de efecto invernadero.

Dado que los mismos microbios pueden producir gases de efecto invernadero a partir de muchas moléculas orgánicas diferentes, Se demostró que la diversidad de moléculas orgánicas está más estrechamente relacionada con los niveles de concentración de gases de efecto invernadero que la diversidad de los microbios. Además, una diversidad elevada de moléculas orgánicas puede elevar las concentraciones de gases de efecto invernadero en las aguas porque hay más moléculas que pueden ser degradadas por la luz solar que penetra en el agua.

Para realizar la investigación, Los contenedores se llenaron con diferentes proporciones de rocas y material orgánico, que consistía en hojarasca de hojas caducas y coníferas de los bosques cercanos, y se sumergieron en las aguas poco profundas de los dos lagos. Análisis de las muestras dos meses después, utilizando las técnicas de espectrometría de masas de ultra alta resolución y secuenciación de ADN de próxima generación, mostró que la diversidad de moléculas orgánicas se correlacionó con la diversidad de comunidades microbianas en el agua, y que la diversidad de ambos aumentaba a medida que aumentaba la cantidad de materia orgánica.

La predicción precisa de las emisiones de carbono de los sistemas naturales es vital para la fiabilidad de los cálculos utilizados para comprender el ritmo del cambio climático. y los efectos de un mundo más cálido.

"El cambio climático aumentará la cobertura forestal y cambiará la composición de las especies, lo que resulta en una mayor variedad de hojas y desechos de plantas que caen a los cursos de agua. Descubrimos que el aumento resultante en la diversidad de moléculas orgánicas en el agua conduce a concentraciones más altas de gases de efecto invernadero, ", dijo Tanentzap." Comprender estas conexiones significa que podríamos buscar formas de reducir las emisiones de carbono en el futuro, por ejemplo, cambiando las prácticas de gestión de la tierra ".

Cambiar la vegetación alrededor de las áreas de agua dulce podría cambiar las moléculas orgánicas que terminan en el agua. El equipo ahora está ampliando su estudio tomando muestras de 150 lagos en toda Europa. comprender las consecuencias ecológicas más amplias de la diversidad de moléculas orgánicas en los sistemas naturales de agua dulce.