Nuevo método para la evaluación de ecosistemas

La fijación de nitrógeno es la principal fuente de nitrógeno en el océano abierto y una parte crucial de la producción primaria en la base de la cadena trófica. Este proceso está a su vez relacionado con el intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera y el mar, donde es consumido durante la producción de biomasa y liberado durante la respiración.

El hierro puede ser un factor limitante para la fijación de nitrógeno y/o para la producción primaria, siendo la deposición de polvo atmosférico la principal vía de entrada de este nutriente en el océano abierto. La deposición de polvo a nivel global es un reflejo del aumento de la desertificación y de los cambios en el uso del suelo y, por tanto, este fenómeno es de gran interés en todo el mundo.

Los socios del proyecto financiado por la Unión Europea «Proteomics approaches to assess the oceanic nitrogen biogeochemistry» (PROTEON) están desarrollando un método único de alta resolución para relacionar la actividad metabólica de los organismos con su identidad taxonómica a partir de una muestra dada. El análisis está basado en las proteínas y en los isótopos naturales de carbono y nitrógeno presentes en un sistema modelo.

Para desarrollar este método analítico de alta resolución se están estudiando dos cultivos bacterianos y una muestra de un lago meromíctico, es decir, un lago que presenta capas de agua que no se mezclan entre sí. Hasta el momento, el trabajo del proyecto ha consistido en la obtención de datos metagenómicos del lago Mahoney, en Canadá. Como resultado se ha publicado un artículo sobre la comunidad microbiana y el ciclo del azufre de este lago en la revista Geobiology.

Los investigadores han logrado desarrollar con éxito el método de detección de señal de isótopos estables en proteínas (P-SIF) para los isótopos de carbono. Los isótopos de nitrógeno demostraron ser más problemáticos, pero el trabajo continúa con el fin de resolver las dificultades técnicas. Sin embargo, los detalles de este trabajo fueron publicados en la revista con revisión por pares Analytical Chemistry. La extracción de proteínas a partir de muestras de agua de mar también está dentro de los planes de los investigadores con el fin de obtener una mejor resolución y, en este sentido, los investigadores trabajarán para incrementar la cantidad de proteína para los análisis por el método P-SIF.

Se espera que el nuevo método P-SIF desarrollado se convierta en una herramienta de gran utilidad para la evaluación de las relaciones entre microorganismos marinos y su papel en el ecosistema. Este novedoso método permitirá el estudio de microbios previamente desconocidos que podrían ser cruciales para la comprensión de los procesos biogeoquímicos en el medio ambiente.

La traslación de las técnicas fomentadas y desarrolladas por el PROTEON al Espacio Europeo de Investigación (EEI) supone que ya puedan ser evaluadas cuestiones de importancia mundial como es el cambio en los usos del suelo. Los nuevos métodos para la evaluación de ecosistemas podrían mejorar la excelencia de la investigación europea e incrementar la competitividad de la investigación realizada en Europa.