Los microorganismos en el ciclo del carbono

Se puede considerar que la circulación del carbono comienza a partir del «depósito» de la atmósfera, donde se encuentra en forma de CO2, así como de la hidrosfera, en la que este se encuentra disuelto.

El CO2 es retirado de ambos medios y fijado por los productores mediante fotosíntesis o quimiosíntesis, y transformado en carbono orgánico, que forma la materia orgánica de los productores y, más tarde, de los consumidores. Concretamente, en el medio acuático es donde los microorganismos representan el papel más relevante, ya que el fitoplancton está constituido por una gran diversidad de ellos y otros seres que flotan pasivamente y que son los principales responsables de lafijación fotosintética del CO2. También el zooplancton, el segundo nivel trófico del medio acuático, que se alimenta de los anteriores, está constituido mayoritariamente por microorganismos heterótrofos que sirven a su vez de alimento a los carnívoros primarios.

Una parte importante del ciclo en el que intervienen las bacterias es aquella en la que los restos orgánicos pasan a formar un componente geológico que puede quedar retirado temporalmente del ciclo. Es el caso de los restos vegetales que quedaron enterrados en cuencas continentales y sometidos a la actividad fermentativa de bacterias hasta transformarse en carbones tras un lento y progresivo enriquecimiento en carbono. También en cuencas sedimentarias marinas los restos orgánicos de plancton, algas, peces, etc., enterrados y sometidos a la acción de bacterias anaerobias, dieron lugar a la formación de petróleo.

El retorno del carbono hacia su depósito se produce, básicamente, por tres procesos:

• la respiración de todos los seres vivos (incluidos los microorganismos), que libera CO
• la combustión de la materia viva, que afecta a todos los niveles tróficos, por incendios accidentales o intencionados y al quemar madera y otros combustibles fósiles (Estos combustibles fósiles han sido movilizados desde el siglo XIX al utilizarse por el hombre como fuente de energía y son una de la principales causas del desequilibrio actual del ciclo.)
• y la descomposición de la materia orgánica que provocan los microorganismos.

Las dos formas habituales de descomposición de la materia orgánica son las fermentaciones propiamente dichas y las putrefacciones (que pueden considerarse una forma particular de fermentación). Las fermentaciones degradan fundamentalmente los glúcidos de la materia orgánica, dando como producto final el CO2 que vuelve a la atmósfera: por ejemplo, la fermentación alcohólica que realizan las levaduras del género Saccharomyces.

Las putrefacciones son descomposiciones de materia orgánica compuesta principalmente por proteínas. Un ejemplo clásico es el de Clostridium, que se desarrolla tanto en tierra como en el interior de los vertebrados. Los aminoácidos han de descarboxilarse (perder su grupo ácido) por a la acción de las descarboxilasas del Clostrodium produciendo la correspondiente amina y CO2 que se liberará a la atmósfera.

Hoy día con la problemática del cambio climático, los científicos buscan soluciones posibles para reducir la concentración de CO2 en la atmósfera. Los microorganismos pueden ser la clave, pues pueden ser fácilmente cultivados y sob muy eficaces en su labor de biosíntesis de compuestos carbonados, sea por fotosíntesis o por quimiosíntesis.