¿Qué pasa con el microbioma de la Tierra? – Red de blogs de ciencia estadounidense
Las últimas lecturas de temperatura de la Antártida han puesto al mundo en espera mientras se descubre que el 70% de la plataforma de hielo de la Antártida Occidental se ha derretido. A medida que se acerca el Día de la Tierra, las discusiones sobre el cambio climático tienden a centrarse en el aumento de las temperaturas y el nivel del mar, las tormentas más fuertes y la interrupción de la agricultura. Pero faltaba una figura clave en esta conversación: los microbios de la Tierra.
Seguimos viendo noticias relacionadas con el microbioma humano. Dicho esto, los billones de microbios que viven en nuestros intestinos y cuerpos son vitales para nuestra salud y bienestar, pero están amenazados por la vida moderna. Nuestro planeta también tiene un microbioma, los petabytes de microbios que viven en la corteza terrestre y las vías fluviales, que es similar para mantener saludable a nuestro planeta: está igualmente amenazado por la actividad humana.
Estos microbios crearon las condiciones adecuadas en la Tierra para sustentar formas de vida superiores y, en última instancia, humanos. La Tierra primitiva tenía cero oxígeno y 98 por ciento de dióxido de carbono. Respiramos aire porque los microbios inventaron la fotosíntesis hace unos 4 mil millones de años, que consume la mayor parte del dióxido de carbono y conduce a la producción de oxígeno. Cuando los humanos estaban en la escena, la atmósfera de la Tierra tenía un 21 por ciento de oxígeno y un 0,03 por ciento de dióxido de carbono.
Sin el desarrollo de microbios fotosintéticos, la Tierra sería casi tan caliente como Venus y sin aire. Incluso hoy en día, aunque generalmente pensamos que las plantas son responsables de la fotosíntesis, alrededor del 50 % de la fotosíntesis a nivel mundial todavía la llevan a cabo microorganismos, principalmente en los océanos.
La mayoría de nosotros no aprendimos esto en la escuela de biología. Tal vez armamos una de esas líneas de tiempo de 24 horas, comenzando con el Big Bang y terminando con la humanidad. La educación científica a menudo pasa por alto el papel que desempeñan los microbios para permitir la vida tal como la conocemos en la Tierra, pero no estaríamos aquí sin los cambios provocados por los microbios durante miles de años.
Sin embargo, la creatividad y el ingenio humanos para cambiar el mundo que nos rodea ha provocado cambios en un período de tiempo extremadamente corto. Hemos arrebatado el control a los microbios.
El microbioma de la Tierra tardó 4 mil millones de años en cambiar lentamente la proporción de dióxido de carbono a oxígeno; los humanos han aumentado la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera del 0,03 % al 0,04 % en los últimos 150 años. Este cambio está ocurriendo 2.700 veces más rápido que en los últimos 4.000 millones de años.
La comunidad científica y otros interesados quieren saber cómo responderá nuestro planeta a este cambio. Pero, ¿cómo responderá el microbioma de la Tierra? Después de todo, los microbios no tienen ningún interés personal en el statu quo. Las condiciones óptimas para algunos de estos microbios pueden ser bastante diferentes de aquellas beneficiosas para la salud y el bienestar humanos.
Un buen ejemplo es el drenaje ácido de la minería. Cuando excavamos las capas superiores del suelo y la vegetación, el oxígeno se filtra hacia el carbón que contiene sulfuro o los minerales ricos en metales debajo de la superficie. Esto despierta y nutre los microbios latentes que oxidan los depósitos de hierro y azufre que coexisten con el carbón y los metales. Durante este proceso, los microbios producen ácido, que se filtra en el suelo y eventualmente en las vías fluviales.
Por lo general, estos microbios se encuentran en pequeñas cantidades y están protegidos del oxígeno por la capa superior del suelo y la vegetación. La minería lo elimina, permitiendo que los microbios productores de ácido prosperen y florezcan. Solo en los Estados Unidos, el drenaje ácido de minas ha amenazado más de 12,000 millas de arroyos y vías fluviales. Cuesta alrededor de $ 1 millón por día para tratarlo. Una vez que comienza el proceso, es muy difícil detenerlo y el tratamiento tiene que continuar para siempre.
Todo lo que hacemos, desde la minería hasta la quema de combustibles fósiles y la agricultura a gran escala, cambia el microbioma de la Tierra. Los científicos tienen poca idea de cómo lo afectamos actualmente. Por ejemplo, no sabemos cómo los cambios microbianos afectarán nuestra capacidad para cultivar plantas y ganado, los alimentos que comemos. No sabemos cómo un clima cálido cambiará los patrones de supervivencia de los microbios que causan enfermedades infecciosas. Recién estamos comenzando a darnos cuenta de que el calentamiento generalizado del permafrost podría desencadenar el tesoro escondido hasta ahora de alimentos congelados microbianamente, aumentando las emisiones de dióxido de carbono y el calentamiento climático a un ritmo mucho mayor de lo que es actualmente. Comprender el microbioma de la Tierra es un desafío comparable a aterrizar en la luna o desarrollar tratamientos para el cáncer.
Hasta hace poco, Estados Unidos ha estado liderando estos desafíos. Pero la financiación de nuestras instituciones de investigación, incluidos los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias, se ha estancado. Continuando con esta tendencia, el Comité de Presupuesto de la Cámara recientemente votó en contra de una enmienda que aumentaría la financiación de los Institutos Nacionales de Salud en $51 mil millones durante la próxima década. La votación mostró una visión miope de la importancia de la investigación científica.
Como probablemente nos decían nuestras abuelas, más vale prevenir que curar. Necesitamos asumir el desafío nuevamente y reinvertir en ciencia e investigación para enfrentar los desafíos que plantea el cambio climático, comenzando por comprender el microbioma del planeta.
