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Dispersión de largo alcance y potencial colonizador de microorganismos aerotransportados (AEROSMIC)

AEROSMIC

aerosmic
AEROSMIC estudia los rasgos funcionales presentes en la microbiota aérea con dispersión de largo alcance en la troposfera libre utilizando uno de los conjuntos de datos a largo plazo más amplios disponibles en un punto de alta montaña por encima de la capa límite recopilado por nuestro propio grupo de investigación.

Los microorganismos pueden transportarse fácilmente a lugares muy distantes y se ha postulado el éxito total de la dispersión en base a su pequeño tamaño, enorme tamaño de población, larga supervivencia, baja tasa de extinción y cifras astronómicas globales que pueden conducir a la ubicuidad microbiana. Dado que la ubicuidad limita las tasas tanto de especiación local como de extinción local, es esperable una relativa homogeneidad en la composición de las especies microbianas globalmente.

La importancia de las barreras geográficas y ambientales para la divergencia en poblaciones microbianas es, sin embargo, un tema de gran debate y mientras que algunas especies muestran evidencia de divergencia alopátrica, otras no. Si se produce una dispersión pasiva ilimitada de microorganismos, únicamente los filtros ambientales bióticos y abióticos explicarían los ensamblajes microbianos observados en la mayoría de los ecosistemas. Esta visión ha sido cuestionadas por evidencias más recientes que muestran una fuerte limitación de dispersión que da forma a patrones espaciales a gran escala.

Comprender los impulsores del ensamblaje y la complejidad a nivel del paisaje microbiano es importante en el contexto ecológico general debido al papel prominente que juegan los microorganismos en muchas funciones ecológicas del planeta y porque se trata de un conocimiento fundamental necesario para avanzar en la comprensión de las respuestas microbianas al cambio global. Solo tenemos una vaga idea de cuáles son los parámetros evolutivos que conducen a barreras en algunas especies microbianas, pero no en otras.

AEROSMIC estudiará los rasgos funcionales presentes en la microbiota aérea con dispersión de largo alcance en la troposfera libre utilizando uno de los conjuntos de datos a largo plazo más amplios disponibles en un punto de alta montaña por encima de la capa límite recopilado por nuestro propio grupo de investigación. Los bioaerosoles que se originan a partir de diferentes fuentes terrestres y marinas (por ejemplo, desiertos, océanos, bosques, áreas agrícolas y urbanas) se inyectan continuamente a grandes altitudes atmosféricas, alcanzan la troposfera libre, permanecen suspendidos durante días y son transportados a gran distancia por el viento sobre los continentes antes de ser lavado por precipitación (lluvia y nieve) o deposición seca.

AEROSMIC explorará cómo la influencia de las deposiciones microbianas troposféricas en los eventos de polvo sahariano varía a lo largo de diferentes gradientes ambientales y geográficos, y cómo afecta al potencial de colonización de bacterias alóctonas, estudiando tres sistemas modelo que cubren tres grandes gradientes: (i) altitudinal (usando un conjunto amplio de lagos alpinos en los Pirineos), (ii) latitudinal (utilizando una distribución geográfica Sur-Norte de muestras de filosfera de cubierta boscosa), y (iii) gradientes físico-químicos de salinidad (utilizando lagos salinos efímeros en áreas endorreicas del NE de España).

Se analizarán varias hipótesis para evaluar el potencial de colonización de taxones de inmigrantes aéreos aplicando, por un lado, estudios observacionales, empíricos y de manipulación en pequeños mesocosmos y, por otro lado, análisis computacionales de alto rendimiento sobre conjuntos de datos genéticos ya disponibles de microbiomas alpinos y de lagos salinos efímeros recolectados temporalmente en condiciones ambientales y limnológicas bien contrastadas.

 

+ Publicaciones científicas derivadas del proyecto:
– Casamayor, E. O., Cáliz, J., Triadó-Margarit, X., & Pointing, S. B. (2023). Understanding atmospheric intercontinental dispersal of harmful microorganisms. Current Opinion in Biotechnology81, 102945. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2023.102945
– Ontiveros VJ, Capitán JA, Casamayor EO, Alonso D. Colonization-persistence trade-offs in natural bacterial communities. Proc Biol Sci. 2023 Jul 12;290(2002):20230709. doi: 10.1098/rspb.2023.0709. Epub 2023 Jul 5. PMID: 37403500; PMCID: PMC10320335.
+ Participación en congresos: 
– Casamayor E.O., Ecología microbiana de la atmósfera y efectos del cambio global en la dispersión de microorganismos. XXIX Congreso de la Sociedad Española de Microbiología Burgos 25 – 28 juny de 2023. Comunicació oral.
+ Participación en redes de investigación: 
– Red de Parques Nacionales, Boletín de la Red de Seguimiento del Cambio Global (Número 10, 2022). Vicepresidencia Tercera del Gobierno i Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. Proyecto AEROSMIC: Seguimiento de la dispersión de largo alcance y potencial colonizador de microorganismos aerotransportados en masas de polvo sahariano
– Participación de AEROSMIC en red LTER-Aigüestortes https://patrimonionatural.csic.es/dispersion-de-microorganismos-en-la-atmosfera/; https://patrimonionatural.csic.es/docs/Panel_Aiguestortes_CAS.pdf
+ Difusión del proyecto en los medios:
– 2023.07.18. EurekAlert!: How do microbes spread globally? A study clarifies how they travel from end to end of the world
– 2023.07.18. BIOENGINEER.ORG: How do microbes spread globally? A study clarifies how they travel from end to end of the world
– 2023.07.18. EARTH.COM: How do deadly microbes travel around the world so quickly?
– 2023.07.19. TERRA DAILY: How do microbes spread globally
– 2024.02.22. UNIBO MAGAZINE: Sulle foglie degli alberi ci sono microrganismi che favoriscono il processo di nitrificazione
– 2022.12.03. CCMA: Microorganismes que viatgen milers de quilòmetres per l’atmosfera, un risc poc valorat
– 2023.06.21. LA VANGUARDIA: El CEAB-CSIC apunta que els microbis s’escampen globalment pels corrents d’aire a la zona intertropical
– 2023.06.21. EL PUNT AVUI: El CEAB-CSIC apunta que els microbis s’escampen globalment pel canvi climàtic
– 2023.06.21. DIARI DE GIRONA: El canvi climàtic i la desforestació acceleren que els microbis s’escampin globalment
– 2023.06.21. AGENCIA CATALANA DE NOTÍCIES I EL GERIÓ DIGITAL: El CEAB apunta que els microbis s’escampen globalment pels corrents d’aire a la zona intertropical 
– 2023.06.21. LA REPÚBLICA: El CEAB-CSIC apunta que els microbis s’escampen globalment pels corrents d’aire a la zona intertropical
– 2024.02.22. LA VANGUARDIA: Nueva demostración científica de la actividad de los árboles en la descontaminación del aire
– 2024.02.26. Los enlaces de la vida – Fundacion Descubre: Los árboles no sólo absorben CO2, también limpian el aire de compuestos nitrogenados
+ Divulgación científica relacionada con el proyecto:
– Participación en el grupo de expertos entrevistados en el documental «Le peuple des airs«. 2022.07.02
AEROSMIC PID2021-127701NB-I00 (AEI-MICIN-FEDER). Proyectos de Generación de Conocimiento 2021. Modalidad: Investigación No Orientada Tipo B. Referencia: PID2021-127701NB-I00. Área: Ciencias y tecnologías medioambientales. Subárea: Biodiversidad

Informació general del projecte

Import de finançament

175.000€

Període de desenvolupament
Inici

01/09/2022

Fi

31/08/2025

Departament

Investigador/a responsable

Professor d'Investigació

Altres investigadors/es i personal implicat

Entitats finançadores

feder

Institucions/col·laboradors

Xarxes socials del projecte

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