Patrones estructurales y funcionales de las comunidades de procariotas en humedales mediterráneos y su relación con el ciclo del carbono
| Autor: | Miralles Lorenzo, Javier |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Camacho González, Antonio, Picazo Mozo, Antonio, Departament de Microbiologia i Ecologia |
| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: |
humedales mediterráneos
comunidades de procariotas UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Microbiología ::Procesos microbianos metabarcoding UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Microbiología ::Metabolismo microbiano UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología vegetal (Botánica) ::Limnología UNESCO::QUÍMICA::Bioquímica ::Biología molecular UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología molecular ::Biología molecular de microorganismos ecología microbiana ciclo del carbono |
| Popis: | Las zonas húmedas mediterráneas juegan un papel muy importante en los ciclos biogeoquímicos, ya que la presencia de agua, de forma constante o transitoria, favorece unas altas tasas metabólicas. Respecto al ciclo del carbono, los humedales mediterráneos se ven activamente involucrados en la captación o en la emisión de gases de efecto invernadero carbonados (C-GEI) hacia la atmósfera, concretamente el dióxido de carbono y el metano. Esta relevancia de los humedales en el ciclo del carbono se debe, en parte, a la actividad de las comunidades de procariotas que habitan en el agua y en el sedimento de las zonas húmedas, puesto que la abundancia y versatilidad metabólica de los procariotas les otorgan el papel de actores principales en los flujos de carbono de estos ecosistemas. No obstante, los humedales mediterráneos no son homogéneos, sino que corresponden a diferentes tipos que muestran una serie de características ecológicas específicas, las cuales pueden influir tanto en la estructura como en los metabolismos del carbono de las comunidades de procariotas que habitan en dichos humedales. El objetivo principal de esta tesis ha consistido en determinar el papel que tienen las características ambientales que determinan cada tipo de humedal, junto a su estado de conservación, en la estructuración y los metabolismos del carbono de las comunidades de procariotas que habitan en las aguas y en los sedimentos de lagunas representativas de las grandes categorías de humedales mediterráneos. Los resultados de esta tesis demuestran que las características ecológicas de los diferentes tipos de humedales influyen profundamente en la estructura de las comunidades de procariotas que los habitan, de forma que cada tipo de humedal y estado de conservación mostró una serie de taxones característicos de procariotas. La salinidad fue la variable ambiental que más influenció la estructura de dichas comunidades, aunque otras variables como la alcalinidad para las comunidades de procariotas del agua y el pH y el carbonato para las del sedimento también fueron relevantes. Por otra parte, y además del tipo de humedal, la sinergia entre su estado de conservación y la estacionalidad fue determinante en la estructuración de las comunidades de procariotas del agua, pero ejerció un efecto mucho más modesto en las comunidades del sedimento, al ser este un ambiente más estable. La relación entre las tasas de los principales metabolismos relacionados con el carbono y la inferencia molecular de su potencial metabólico fue compleja, ya que dependió del balance entre diferentes metabolismos microbianos y la abundancia relativa de los grupos de procariotas involucrados en dichos metabolismos. Además, en esta tesis se determinó experimentalmente la influencia de la temperatura en el incremento de la actividad de las arqueas metanógenas y consecuentemente en las emisiones de metano de los humedales estudiados. Los resultados de esta tesis demuestran la importancia de combinar medidas de la actividad metabólica in situ con estudios moleculares de las comunidades de procariotas para entender mejor los flujos de carbono y de gases de efecto invernadero en los humedales mediterráneos, y con ello su papel potencial en la mitigación del cambio climático Mediterranean wetlands play a very important role in biogeochemical cycles, as the presence of water, either constantly or transiently, favours high metabolic rates. Regarding the carbon cycle, Mediterranean wetlands are actively involved in the uptake or emission of carbon-greenhouse gases (C-GHGs) from/into the atmosphere, namely carbon dioxide and methane. This relevance of wetlands in the carbon cycle is due, in part, to the activity of the prokaryotic communities that inhabit the water and sediment of wetlands, since the abundance and metabolic versatility of prokaryotes make them key players in the carbon fluxes of these ecosystems. However, Mediterranean wetlands are not all equal, but instead correspond to different ecological types displaying a number of type-specific ecological characteristics, which can influence in both the structure and carbon metabolisms of the prokaryotic communities inhabiting these wetlands. The main objective of this thesis has been determining the role of the typical ecological characteristics of each type of wetland, together with its conservation status, in the structuration and carbon metabolisms of the prokaryote communities inhabiting the waters and sediments of representative wetlands among the different types of Mediterranean wetlands. The results of this thesis demonstrate that the ecological characteristics of the different wetland types deeply influence the structure of their prokaryotic communities, in such a way that each wetland type and conservation status showed a series of characteristic prokaryotic taxa. Salinity was the environmental variable that most influenced the prokaryotic community structure, although other variables such as alkalinity for water and pH and carbonate for sediments were also relevant. On the other hand, in addition to the wetland type, the synergy between wetland conservation status and seasonality was a determining factor in structuring the water prokaryotic assemblages but had a much more modest effect on sediment communities, as this is a more stable environment. The relationship between the rates of the main carbon-related metabolisms and the molecular inference of their metabolic potential was complex, as it depended on the balance between different microbial metabolisms and the relative abundance of the groups of prokaryotes involved in these metabolisms. Furthermore, in this thesis, the influence of temperature on the increase of the activity of methanogenic archaea and consequently on methane emissions from the studied wetlands was experimentally determined. The results of this thesis demonstrate the importance of combining in situ measurements of metabolic activity with molecular studies of prokaryotic communities to better understand the carbon and greenhouse gases fluxes in Mediterranean wetlands, and thus their potential role in climate change mitigation. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|