L’ecologia dels Epsilonproteobacteria en sistemes lacustres

Alguns sistemes aquàtics (mars, llacs, embassaments) s’estratifiquen en profunditat degut a les variacions estacionals de la temperatura o al propi quimisme de l’aigua. Això sol comportar l’aïllament d’una massa d’aigua al fons de la cubeta que esdevé anòxica i on s’hi acumulen substàncies reduïdes (sulfhídric, amoni, metà) resultants de la vida microbiana en absència d’oxigen. La frontera entre aquesta massa d’aigua anòxica i les capes superiors, més oxigenades, s’anomena interfase i es caracteritza per gradients físico-químics abruptes i molt dinàmics. Aquestes zones de gradient permeten el desenvolupament de comunitats microbianes molt diverses i actives.

La tesi doctoral realitzada per la Imma Noguerola Solà s’ha centrat en l’estudi d’un grup concret de bacteris, els Epsilonproteobacteria, en una cubeta de l’Estany de Banyoles caracteritzada per una estratificació química permanent i la presència d’una interfase óxico-anòxica estable. Els Epsilonproteobacteria juguen un paper clau dins els cicles del Carboni i el Sofre en ambients marins però no se’n coneix gaire res en sistemes lacustres. La investigació ha permès demostrar que els Epsilonproteobacteria formen poblacions estables a la interfase óxico-anòxica de l’Estany de Banyoles i que contribueixen notablement en la fixació no fotosintètica de CO2, utilitzant el sulfhídric com a font d’energia i, per tant, destoxicant l’ambient. A més, les anàlisis filogenètiques han permès identificar un membre del gènere Arcobacter fins ara desconegut en ambients d’aigua dolça. Per obtenir aquests resultats, s’ha utilitzat un ampli ventall de tècniques moleculars per a detectar-ne la presència i quantificar-ne l’abundància així com estudiar-ne l’activitat. Per a millorar-ne la detecció i el seguiment, s’ha dissenyat una nova eina molecular que, mitjançant PCR quantitativa, permet fer el seguiment d’aquestes poblacions en d’altres sistemes aquàtics.

Entre els resultats més significatius del treball destaca la marcada estacionalitat dels Epsilonproteobacteria, amb abundàncies superiors a l’hivern. A l’estiu, en canvi, veuen reduïda la seva abundància i activitat a l’entrar en competència directa pels recursos (sulfhídric) amb els bacteris fotosintètics anoxigènics. A més, els resultats han permès identificar el principal responsable de les elevades taxes de fixació no fotosintètica de CO2 que s’havien mesurat en aquestes interfases, resolent així un interrogant llargament debatut. La tesi porta per títol “Diversity, dynamics and activity of Epsilonproteobacteria in a stratified karstic lake. Implications in carbon and sulfur cicles”, i ha estat dirigida pel Dr. Carles Borrego, investigador del grup de recerca en Ecologia Microbiana Molecular (gEMM) de l’Institut d’Ecologia Aquàtica de la Universitat de Girona i responsable del grup de recerca en Qualitat i Diversitat Microbiana de l’Institut Català de Recerca de l’Aigua (ICRA).

Lectura de la tesi: 29/07/2016, Aula Magna Facultat de Ciències