La oxidación anaeróbica de metano ( AOM ) es un proceso microbiano que consume metano y ocurre en sedimentos marinos y de agua dulce anóxicos . Se sabe que la AOM ocurre entre los mesófilos , pero también entre los psicrófilos , los termófilos , los halófilos , los acidófilos y los alcófilos . [1] Durante la AOM, el metano se oxida con diferentes aceptores de electrones terminales , como sulfato , nitrato , nitrito y metales , ya sea solo o en sintrofia .con un organismo asociado. [2]
La OMA impulsada por sulfato está mediada por un consorcio sintrófico de arqueas metanótrofas y bacterias reductoras de sulfato . [7] A menudo forman pequeños agregados o, a veces, esteras voluminosas. El compañero archaeal se abrevia ANME, que significa " metanotrofo anaeróbico ". Los ANME están muy estrechamente relacionados con las arqueas metanogénicas e investigaciones recientes sugieren que la OMA es una reversión enzimática de la metanogénesis . [8] Todavía se comprende poco cómo la sintróficalos socios interactúan y qué intermediarios se intercambian entre la arquea y la célula bacteriana. La investigación sobre la OMA se ve obstaculizada por el hecho de que no se han aislado los organismos responsables. Esto se debe a que estos organismos muestran tasas de crecimiento muy lentas con un tiempo mínimo de duplicación de unos pocos meses. Innumerables esfuerzos de aislamiento no han podido aislar uno de los metanótrofos anaeróbicos, una posible explicación puede ser que ANME archaea y SRB tienen una interacción sintrófica obligada y, por lo tanto, no pueden aislarse individualmente.
En áreas marinas bénticas con fuertes liberaciones de metano de reservorios fósiles (p. ej., en filtraciones frías , volcanes de lodo o depósitos de hidratos de gas ), la AOM puede ser tan alta que los organismos quimiosintéticos como las bacterias filamentosas del azufre (ver Beggiatoa ) o los animales (almejas, gusanos tubulares) con simbiontes Las bacterias oxidantes de sulfuro pueden prosperar con las grandes cantidades de sulfuro de hidrógeno que se producen durante la OMA. El bicarbonato (HCO 3 − ) producido a partir de AOM puede (i) ser secuestrado en los sedimentos por la precipitación de carbonato de calcio o del llamado metano derivadolos carbonatos autígenos [9] y (ii) se liberan a la columna de agua suprayacente. [10] Se sabe que los carbonatos autígenos derivados del metano son los carbonatos más empobrecidos en 13 C de la Tierra, con valores de δ 13 C tan bajos como -125 por mil PDB informados. [11]
Recientemente, se ha demostrado que ANME-2d es responsable de la OMA impulsada por nitratos. [5] El ANME-2d, llamado Methanoperedens nitroreducens , es capaz de realizar AOM impulsada por nitrato sin un organismo asociado a través de la metanogénesis inversa con nitrato como aceptor de electrones terminal, utilizando genes para la reducción de nitrato que se han transferido lateralmente de un donante bacteriano. Esta fue también la primera vía de metanogénesis inversa completa que incluía los genes mcr y mer .
En 2010, los análisis ómicos , especialmente metagenómicos , mostraron que la reducción de nitritos puede acoplarse a la oxidación de metano por una sola especie bacteriana Candidatus Methylomirabilis oxyfera ( phylum NC10 ), sin la necesidad de un socio archaeal . [12]
La AOM se considera un proceso muy importante que reduce la emisión de metano , gas de efecto invernadero, del océano a la atmósfera. Se estima que casi el 80% de todo el metano que surge de los sedimentos marinos se oxida anaeróbicamente por este proceso. [13]