Informe final del proyecto: Estimación de emisiones de metano en embalses del Río Negro y evaluación de la actividad y diversidad de las poblaciones microbianas involucradas en la emisión de metano

Abstract

El calentamiento global, inducido por el aumento de gases de efecto invernadero (GEI), es una de las causas más importantes de la crisis ambiental del planeta. Las emisiones de GEI en lagos y embalses equivale a un quinto de las emisiones producidas por la quema de combustibles fósiles. El principal GEI emitido por estas reservas de agua dulce es el metano, que se produce por la actividad de diversos microorganismos, mayoritariamente en los sedimentos donde hay limitación de oxígeno y gran cantidad de materia orgánica. A su vez, otro grupo de microorganismos, las bacterias metanótrofas, consumen el metano tanto en presencia como en ausencia de oxígeno. La emisión neta de metano depende de la abundancia, diversidad y actividad de estos grupos microbianos y está limitada por la complejidad y disponibilidad de la materia orgánica depositada en los sedimentos. Los embalses de las represas hidroeléctricas de Rincón del Bonete y Palmar son eutróficas, con frecuentes y recurrentes floraciones de cianobacterias que al finalizar el verano decaen incrementando la cantidad de materia orgánica depositada en los sedimentos. El objetivo de este proyecto ha sido medir la emisión de metano en estas represas, analizar los principales procesos microbianos asociados a su producción y consumo, así como sus variaciones estacionales y espaciales. Para ello, se muestrearon tres sitios de cada embalse a fines del verano y a fines de la primavera del 2022. Se obtuvieron los primeros valores de emisiones de metano en la interfase agua-atmósfera y los parámetros fisicoquímicos de los sedimentos en los tres sitios de cada embalse. Se observó que la emisión de GEI en estos embalses está vinculada a la eutroficación (González-Piana et al. 2025). Se demostró, en ensayos de laboratorio, que tanto las floraciones algales como el material vegetal ribereño, son sustratos para la microbiota generadora de metano presente en los sedimentos en los embalses. Por tanto, un aumento de las floraciones o variaciones en el nivel del agua pueden aumentar sustantivamente la emisión de metano en los embalses del Río Negro (González-Piana et al. 2025). Las comunidades microbianas de los sedimentos se diferencian en su capacidad máxima de producción y consumo de metano según el sitio de muestreo, es decir que hay sitios que tienen mayor capacidad de emisión que otros, independientemente del embalse al que pertenecen. El potencial microbiano para el consumo aeróbico de metano en los sedimentos fue siempre mucho mayor que el de producción de metano, lo que indica que en los sedimentos se podría mitigar parcialmente la emisión de metano. La abundancia y actividad de los procariotas metanogénicos y metanotrofos correlacionaron positivamente, indicando que estos procesos están acoplados en los sedimentos de cada sitio de ambos embalses. El análisis de las secuencias de ADN de la microbiota indica que hay una gran diversidad de microorganismos productores y consumidores de metano en los sedimentos. También revela que están presentes nuevos procariotas, bacterias y archaeas, muchos de las cuales aún no han sido obtenidos en cultivo en el laboratorio, que serían capaces de realizar otros procesos recientemente descritos en otros ecosistemas del planeta. La composición de la comunidad microbiana relacionada con el metabolismo de metano es característica de cada embalse, es decir que los tres sitios muestreados en cada embalse tienen comunidades microbianas más similares, sugiriendo que los parámetros hidrológicos determinan la composición e interacción de estos microorganismos. Las bacterias capaces de producir metano aeróbicamente por la hidrólisis de metilfosfonato, un compuesto encontrado en agua dulce, son frecuentes en las aguas de ambas represas y hemos cracterizado unas 20 cepas bacterianas potencialmente capaces de realizar este proceso.