Se detectan grandes masas de metano procedentes de volcanes de lodo

Nuevas evidencias han permitido entender mejor cómo los procesos geodinámicos, como la subducción de placas oceánicas, influyen en la actividad microbiana y, a su vez, afectan el balance de carbono.

Un equipo internacional de investigadores que incluye científicos del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ, en Alemania, perforó a una profundidad de 200 metros en un volcán submarino de lodo.

Con base en las muestras recogidas, encontraron que los microorganismos en el sedimento son extremadamente activos y forman alrededor del 90 por ciento del metano liberado desde esa profundidad. Aparentemente, el papel de los volcanes de lodo en el ciclo global del metano ha sido subestimado significativamente, concluyen los autores.

Los volcanes submarinos de lodo se encuentran en los márgenes de placas activas, donde la corteza oceánica se mueve bajo la corteza continental, un proceso llamado subducción. Cuando el suelo marino se empuja por debajo del continente, la capa de sedimento superior se rebaja al pie del continente y luego se comprime por sedimentos arrastrados.

En este paquete de sedimentos, la llamada cuña de acreción, los líquidos y los materiales con una densidad más baja son forzados hacia arriba desde las capas más profundas. Por lo tanto, se forman volcanes de lodo en la superficie del lecho marino y contienen sedimentos delgados, agua y gases en lugar de lava.

Los investigadores examinaron dicho volcán, ubicado en el canal de Nankai al lado de Japón, con la ayuda del buque de perforación japonés "Chikyu". Como escribe el equipo de investigadores liderado por Akira Ijiri, del Centro de Investigación JAMSTEC, la "montaña" KMV # 5 se eleva entre 112 y 160 metros sobre el fondo oceánico circundante; solo en esta región hay otros 13 volcanes de lodo en el fondo del Pacífico.

En las muestras, recuperadas del sedimento hasta una profundidad de 200 metros, los científicos descubrieron, entre otras cosas, fragmentos brillantes de hidrato de gas, es decir, un compuesto de metano y agua que bajo ciertas condiciones de temperatura y presión no es ni líquido ni gaseoso, sino sólido.

Se llevó a cabo un análisis exhaustivo de la composición química, la proporción de isótopos y de los biomarcadores. El investigador de GFZ Jens Kallmeyer y su exestudiante de doctorado Rishi Ram Adhikari midieron la actividad enzimática de la hidrogenasa. La aplicación de este método permite la demostración directa de que se utilizó el hidrógeno para reacciones metabólicas que eventualmente producen metano.

Los resultados muestran que el 90 por ciento del metano fue producido por microorganismos, solo una pequeña parte se formó a gran profundidad a través de procesos químicos solos. Obviamente, los microbios son alimentados por fluidos que se presionan a través de los poderosos sedimentos después de la subducción.

"Si estos volcanes de lodo no son completamente únicos en el mundo, y no hay ninguna indicación en absoluto para esto, entonces el papel de los volcanes de lodo en el ciclo global del metano ha sido enormemente subestimado --dice Kallmeyer--. Además, el estudio muestra que los indicadores para los procesos de formación de metano, biológicos o químicos hasta la fecha, no funcionan en el volcán de lodo investigado. Si esto se aplica a otros, entonces los modelos globales sobre el origen del metano atmosférico deben volverse a pensar".