Las bacterias podrían revelar fugas en lugares de captura de carbono

En un artículo publicado este lunes en 'Trends in Biotechnology', discuten cómo las nuevas herramientas bioinformáticas permitirán a los investigadores leer los cambios en la genética de la comunidad microbiana -haciendo posible, por ejemplo, detectar posibles fugas de CO2-- y cómo los análisis de este tipo podrían contribuir a hacer capturas a gran escala y almacenamiento de CO2 factible.

El incremento de los niveles de CO2 contribuyen tanto al calentamiento como a la acidificación del océano global. Se considera que la captura de este CO2 de grandes fuentes puntuales y el almacenamiento en formaciones geológicas subterráneas, un proceso llamado captura y almacenamiento de carbono (CCS, por sus siglas en inglés), es una vía prometedora para mantenerlo fuera de la atmósfera y reducir sus efectos. El CO2 se entierra en roca porosa y permeable que está cubierta con al menos una capa de roca impermeable.

Sin embargo, esta solución tiene potenciales riesgos, detalla Natalie Hicks biogeoquímica de SAMS. "Una de las mayores preocupaciones de almacenamiento con la captura de carbono es el impacto ambiental si hay una fuga, ¿cómo sabemos que hay una futa, cómo la detectaríamos y qué implicaciones ambientales tendría", afirma esta experta.

Hicks y sus co-autores, que incluyen a un equipo multidisciplinario de genetistas e ingenieros, dicen que, además de los métodos físicos de vigilancia en los sitios de CCS, como la medición de los niveles de CO2, que en la actualidad carecen de protocolos claros y pueden ser difíciles en sitios remotos, debería ser posible controlar las bacterias y arqueas que viven en los sedimentos que recubren estos sitios para detectar posibles fugas.

CAMBIOS EN LAS COMUNIDADES MICROBIANAS DE DEPÓSITOS DE CO2

En este sentido, apuntan a un experimento simulado de fugas de CO2 previamente realizado en un depósito bajo el lecho marino frente a la costa oeste de Escocia que detectó cambios en las comunidades microbianas de todo el depósito, antes de que otros organismos se vieran afectados de forma visible.

Los investigadores señalan que este enfoque requiere más información sobre las comunidades microbianas y cómo responden a las fluctuaciones de CO2. También dependerá del desarrollo de herramientas para secuenciar y analizar los datos genómicos y la metagenómica en las comunidades microbianas, relacionarlo con las condiciones ambientales y permitir la detección de los cambios a pequeña escala en la respuesta microbiana, como una fuga de CO2.

Hicks y sus colegas sostienen, además, que vigilar para detectar fugas, bacterias y arqueas podría ayudar a convertir el CO2 almacenado en productos útiles, como etanol, acetato, acetona, lactato y metano. Las vías metabólicas de las bacterias que asimilan el CO2 son bien conocidas, pero en los últimos años se han descubierto otras que convierten el CO2 en estos productos químicos. Estas vías, dice Unni Vik, biólogo de la Universidad de Noruega, "se encuentran en una gran parte del árbol de la vida procariota" y cree que habrá aún más vías de CO2 que no han sido descubiertas todavía.

Mediante la manipulación de los tipos de microbios en los alrededores de los sitios de CCS, podría ser posible convertir parte del CO2 en combustibles u otros productos para uso industrial, un proceso conocido como captura de carbono y utilización (CCU, por sus siglas en inglés).

Incluso podría ser posible modificar sintéticamente bacterias para producir ciertas sustancias químicas deseables si se puede demostrar que se puede hacer con seguridad y eficacia. Por ejemplo, recientemente se diseñó 'E. coli' para producir azúcar a partir de CO2. Aunque todavía hay una gran cantidad de trabajo por hacer para convertir esta monitorización microbiana y el uso de lugares de almacenamiento de CO2 en una realidad, los investigadores creen que vale la pena.