Investigadores del Centro de Estudios Avanzados de Blanes-CSIC colaboran en un estudio internacional a escala continental para predecir los efectos del cambio climático en los ecosistemas de montaña
Se han estudiado casi 16.000 genes funcionales de bacterias, algas y hongos presentes en el microbioma acuático que crece sobre piedras y rocas de ríos de montaña
Los efectos serán más acusados en las regiones norte y central de Europa y Asia con cambios sustanciales en la abundancia y composición de genes
La comprensión a gran escala de los patrones de la diversidad funcional microbiana es esencial para anticiparnos a los impactos del cambio climático en los ecosistemas de todo el mundo. Los gradientes de altitud y temperatura en zonas de montaña de diferente latitud son excelentes laboratorios naturales para entender esos procesos y predecir las respuestas de los ecosistemas y de la biosfera en general a los cambios desencadenados por la alteración del sistema climático.
Investigadores finlandeses, chinos y españoles del CSIC han colaborado en un estudio a escala continental para predecir los efectos del cambio climático en los ecosistemas de montaña abarcando Europa y Asia y un rango de altitudes desde 18 hasta 4045 metros sobre el nivel del mar. Se recogieron muestras del microbioma acuático que crece sobre las rocas y piedras cubiertas de agua en torrentes de áreas montañosas en Noruega, España y China. Se identificaron casi 16,000 genes funcionales de bacterias, algas y hongos.
Estos genes resultan esenciales para el ciclo de nutrientes, la autodepuración de las aguas y el funcionamiento saludable del ecosistema. Su diversidad funcional aumenta la eficiencia en la descomposición del carbono orgánico y el reciclado de los compuestos biológicos. Este marco biogeográfico ofrece una línea base para la diversidad funcional microbiana que permite delimitar y anticipar las respuestas al cambio climático en curso del ecosistema y a la retroalimentación y aceleración de los ciclos biogeoquímicos.
El artículo, publicado en Microbiome, indica que aspectos directamente relacionados con el clima, como la temperatura media o la precipitación media de determinados períodos, tienen efectos muy marcados en la funcionalidad del microbioma, que queda reflejado a grandes escalas geográficas. El estudio muestra que el clima controla la diversidad genética funcional microbiana en estos ecosistemas a gran escala y, por tanto, los procesos ecosistémicos subyacentes son altamente sensibles a las variaciones climáticas, especialmente en latitudes altas. Por lo tanto, es probable que la diversidad funcional de los microbios crezca a medida que el clima se vuelva más cálido. Los procesos que lleva a cabo el microbioma y que resultan vitales para las vías fluviales, como la descomposición de la materia orgánica y el reciclado de nutrientes, podrían volverse cada vez más eficientes liberando una mayor concentración de gases de efecto invernadero a la atmósfera mediante una retroalimentación positiva.
El estudio concluye que los cambios que está experimentando el sistema climático actual tendrán efectos directos sobre la funcionalidad de los ecosistemas acuáticos de montaña, y esos efectos serán más acusados en las regiones norte y central de Europa y Asia, donde la diversidad de genes funcionales puede crecer hasta en un 30% y la composición de los genes funcionales puede cambiar hasta en un 35% para 2060-2080 en comparación con la situación actual.
Picazo, F., Vilmi, A., Aalto, J., Soininen, J., Casamayor, E.O. et al. Climate mediates continental scale patterns of stream microbial functional diversity. Microbiome 8, 92 (2020). https://doi.org/10.1186/s40168-020-00873-2
