Investigadors del Centre d’Estudis Avançats de Blanes-CSIC col·laboren en un estudi internacional a escala continental per predir els efectes de l’canvi climàtic en els ecosistemes de muntanya
S’han estudiat gairebé 16.000 gens funcionals de bacteris, algues i fongs presents en el microbioma aquàtic que creix sobre pedres i roques de rius de muntanya
Els efectes seran més acusats en les regions nord i central d’Europa i Àsia amb canvis substancials en l’abundància i composició de gens
La comprensió a gran escala dels patrons de la diversitat funcional microbiana és essencial per anticipar-nos als impactes del canvi climàtic en els ecosistemes de tot el món. Els gradients d’altitud i temperatura en zones de muntanya de diferent latitud són excel·lents laboratoris naturals per entendre aquests processos i predir les respostes dels ecosistemes i de la biosfera en general als canvis desencadenats per l’alteració del sistema climàtic.
Investigadors finlandesos, xinesos i espanyols de el CSIC han col·laborat en un estudi a escala continental per predir els efectes de l’canvi climàtic en els ecosistemes de muntanya abastant Europa i Àsia i un rang d’altituds des de 18 fins 4045 metres sobre el nivell de la mar. Es van recollir mostres del microbioma aquàtic que creix sobre les roques i pedres cobertes d’aigua en torrents d’àrees muntanyoses a Noruega, Espanya i Xina. Es van identificar gairebé 16.000 gens funcionals de bacteris, algues i fongs.
Aquests gens són essencials per al cicle de nutrients, l’autodepuració de les aigües i el funcionament saludable de l’ecosistema. La seva diversitat funcional augmenta l’eficiència en la descomposició del carboni orgànic i el reciclatge dels compostos biològics. Aquest marc biogeogràfic ofereix una línia base per a la diversitat funcional microbiana que permet delimitar i anticipar les respostes al canvi climàtic en curs de l’ecosistema i la retroalimentació i acceleració dels cicles biogeoquímics.
L’article, publicat a Microbiome, indica que aspectes directament relacionats amb el clima, com la temperatura mitjana o la precipitació mitjana de determinats períodes, tenen efectes molt marcats en la funcionalitat del microbioma, que queda reflectit a grans escales geogràfiques. L’estudi mostra que el clima controla la diversitat genètica funcional microbiana en aquests ecosistemes a gran escala i, per tant, els processos ecosistèmics subjacents són altament sensibles a les variacions climàtiques, especialment en latituds altes. Per tant, és probable que la diversitat funcional dels microbis creixi a mesura que el clima es torni més càlid. Els processos que duu a terme el microbioma i que resulten vitals per a les vies fluvials, com la descomposició de la matèria orgànica i el reciclatge de nutrients, podrien tornar-se cada vegada més eficients alliberant una major concentració de gasos d’efecte hivernacle a l’atmosfera mitjançant una retroalimentació positiva.
L’estudi conclou que els canvis que està experimentant el sistema climàtic actual tindran efectes directes sobre la funcionalitat dels ecosistemes aquàtics de muntanya, i aquests efectes seran més acusats en les regions nord i central d’Europa i Àsia, on la diversitat de gens funcionals pot créixer fins a un 30% i la seva composició pot canviar fins a un 35% per al període 2060-2080, en comparació amb la situació 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
