Los océanos del mundo absorben alrededor del 25 % del dióxido de carbono liberado a la atmósfera.
Las bacterias que se alimentan de electricidad, conocidas como fotoferrotrofos, podrían impulsar este proceso y ayudar a reducir las emisiones, según un nuevo estudio.
El estudio descubrió que las bacterias pueden “comer” electricidad y, en el proceso, absorber y retener el dióxido de carbono que calienta el clima.
Las bacterias halladas en sedimentos salobres pueden “comer” electricidad y, en el proceso, absorber y retener el dióxido de carbono que calienta el clima, según revela la investigación.
Los océanos del mundo absorben alrededor del 25 % del dióxido de carbono liberado a la atmósfera cuando se queman combustibles fósiles Las bacterias que se alimentan de electricidad, conocidas como fotoferrotrofos, podrían impulsar este proceso esencial, según el estudio.
Esta habilidad inusual se creía casi exclusiva de las bacterias de agua dulce, pero podría ser común en las bacterias marinas.
“Estos microbios fijan y secuestran dióxido de carbono, y pueden tanto ‘comer’ electricidad como llevar a cabo la fotoferrotrofia”, afirma Arpita Bose, líder del estudio y profesora adjunta de biología en la Universidad de Washington en St. Louis. “Los fotoferrotrofos utilizan el hierro soluble como fuente de electrones para la fotosíntesis mientras fijan dióxido de carbono. Los entornos marinos son lugares ideales para ellos porque son ricos en muchas de las cosas que necesitan.
“Nos interesan estos microbios por su papel en el secuestro de carbono,” afirma ella. “Quizá estos microbios puedan ser importantes para combatir el cambio climático.”
Los primeros fotoferrotrofos que los científicos aislaron en la década de 1990 procedían de ecosistemas de agua dulce. Solo se han descubierto dos fotoferrotrofos marinos, pero esas bacterias son difíciles de mantener vivas en un entorno de laboratorio.
“Esto dificultó mucho las investigaciones sobre fotoferrotrofos marinos”, afirma Bose.
En el nuevo trabajo, Bose volvió a uno de sus lugares favoritos para buscar bacterias: Woods Hole, Massachusetts, y el estuario del río Trunk. Allí, ella y los miembros de su equipo aislaron 15 nuevas cepas de la bacteria anoxigénica fototrófica marina común Rhodovulum sulfidophilum.
“Descubrimos que todas las cepas de Rhodovulum eran capaces de realizar fotoferrotrofia, y utilizamos AB26 como cepa representativa para demostrar que también puede consumir electricidad”, afirma Bose.
En el laboratorio, las bacterias pudieron captar electrones directamente de una fuente de electricidad; en la naturaleza, probablemente los captan a través del óxido y otros minerales de hierro que abundan de forma natural en los sedimentos marinos.
Los científicos realizaron después algunas pruebas adicionales con una de las cepas para profundizar en la vía que las bacterias utilizan para consumir electrones directamente. Una proteína de transferencia de electrones previamente desconocida parece ser clave en el proceso, aunque se necesitan más investigaciones para describir específicamente el mecanismo molecular.
“Los fototrofos anoxigénicos, como Rhodovulum sulfidophilum, están ampliamente distribuidos en los ecosistemas marinos”, afirma Dinesh Gupta, investigador posdoctoral en la Universidad de California, Berkeley, y coprimer autor del nuevo estudio.
“Este estudio es el primero en explorar si pueden utilizar sustancias insolubles o en fase sólida como donantes de electrones y si este proceso de captación de electrones podría estar vinculado al secuestro de carbono o a la fijación de dióxido de carbono en el océano.”
Dado que estas bacterias ya son comunes y prosperan en los sedimentos marinos, podrían albergar la clave para futuros enfoques de ingeniería frente al cambio climático, afirma Bose.
“Necesitamos comprender el alcance del secuestro de carbono que pueden realizar en la naturaleza, ya que podría tratarse de un metabolismo críptico”, afirma Bose. “También podríamos potenciarlo aún más, tanto para la biotecnología como para el medio ambiente. Este estudio es un gran paso que sienta las bases para muchos estudios futuros.”
El estudio aparece en el ISME Journal.
