INTRODUCCIУN

1
Cambio Climático y Microorganismos
Ana Vázquez Carballo Yamal Al-Ramahi
González Ana-Isabel Moraga Quintanilla
2
Microorganismos y cambio climático

• 1-3 conocido
• Diversidad microbiana (procariotas)
• Taxonómica
• Funcional
• Sabiduría acumulada (copia y optimización)
• Biomasa
• Implicados en ciclos biogeoquímicos
• Directa
• Indirecta
• Los cambios en el clima pueden ser originados
  por
• variabilidad interna dentro del sistema climático
• factores externos
• naturales (ciclo solar, erupciones volcánicas)
• antropógenos

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Ciclo del Carbono
4
Ciclo del Carbono

• Destacar la importancia de los
  microorganismos ya que son los responsables de
  cerrar el ciclo

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Ciclo del Carbono

• Reservorios
• Sedimentos
• Rocas Carbonatadas
• Humus del suelo
• Biomasa
• Gaseoso
• Desajustes
• Los principales desajustes se están produciendo
  en el reservorio gaseoso?CO2 y CH4

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Relación directa entre las emisiones de CH4, y
CO2 y el aumento de la temperatura
CH4
CO2
7
El CH4 tiene un efecto 23 mayor que el CO2
Desde 1750 el CO2 atmosférico ha aumentado un 32
mientras que el CH4 un 151
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No cerraban el ciclo los microorganismos?

• De dónde sale tanto gas?

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Ciclo del Carbono
¾ partes de la emisión de CO2 corresponde a la
quema de combustibles fósiles
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Fuentes principales de metano
Prospección de petróleo Cultivos de
arroz Ganadería intensiva Contaminación de
aguas Prácticas agrícolas
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Colecta artificial
SOLUCIONES
Disminución de las emisiones
Captura de CO2 en forma de biomasa(Reforestación)
Efecto Albedo Respiración Pérdida de
biodiversidad
Estudio de la biodiversidad microbiana.
Generación de biofilms fijadores de C
Nieve planctónica, mezcla de los mares
12
(No Transcript)
13
Ciclo del Nitrógeno
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• Fijación
• Química alta E (rayos cósmicos, estelas meteoros
  y relámpagos)
• N2, O2, H2O NH4 y HNO3
• Biológica (90 N total fijado)
• Raíces nodulares
• Aerobiosis Azotobacter, cianobacterias en suelo
  y agua (Nostoc, Anabaena, Calothrix).
• Anaeroero biosis Clostridium, Klebsiella y
  bacterias fotótrofas.
• Líquenes Collema y Peltigera (en simbiosis con
  cianobacterias).
• Amonificación
• Aminoácidos descomposición NH3
• Nitrificación (aerobio, respiradoras aerobias
  facultativas)
• NH4 NO2- NO3-
• Nitrosomonas NH4 suelo como única fuente de E
  para dar NO2-.
• Nitrobacter NO2- a NO3-.
• Desnitrificación (anaerobio, aerobios
  facultativos)
• NO3- N2

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Ambiente acuático estratificado
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Ciclo de Nitrógeno Desajustes
Automoción 0,3 de aumento anual de NOx a la
atmósfera Agricultura e industria NO3-
(fertilidad, eutrofización, desnitrificación) N2O
emisión natural Quema de bosques disminuye
disponibilidad de N2 en el suelo (factor
limitante PP, ciclo C) Roturación suelo aumenta
descomposición emitiendo NO3- y N2O Exceso de
NO3- industrial lixiviado en anoxia
N2Oatmosférico y posible emisión de CH4 Fábrica
de fertilizantes químicos, cría animal intensiva,
tratamiento H2O N2O atmosférico Automóviles y
temperatura de combustión industrial N2O, NO,
NO2 (poco reactivos, t1/2 largo) Estratosfera
NOO3 NO2O2 Atmósfera baja NO2O2
NOO3 Deposición Problema de raíces en
latitudes altas
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Ciclo del azufre
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Dinámicas a destacar

hv
H2S S0 SO2 SO3

• H2S descomposición (principal fuente)
• Combustibles fósiles
• Volcanes
• DMS océano superficial

H2SO4
SO4
O
Organoazufrados
Sulfato-sulfonato de metilo
DMS
SO4 suelo
DMSP (algas)
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Bacterias plantas
Consumidores
Suelo, fondo de mares, lagos, embalses

• SO4 soluble

bacterias
Beggiatoa Thiothrix
H2S
So
F. Anaerob BVS BRS
Thiobacillus
Conversión de ambientes acuáticos en
ambientes extremos
SO4
So al medio
Resp.Anaer. S reductoras
productores
H2S al medio
Fe O2
H2SO4 FeSO4 Fe2
FeS2
Fe3
Explotación Minas Thiobacillus O2
Thiobacillus ferroxidans
20
(No Transcript)
21
(No Transcript)
22
Fuente natural (60) Actividad
microorganismos Volcanes Aerosol marino Erosión
Fuente antrópica Térmica Automoción Industria 68
combustibles fósiles (40 del carbón, aumentando)
SO2
Intoxicación de plantas Asma bronquial
Tmortalidad
H2SO4
pH incluso 3,5 Actividad hongos y bacterias del
suelo Humus Mineralización (metales/M. pesados en
solución) Fijación de nutrientes
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• Gas invernadero
• CO2
• CH4
• CFC
• HCFC
• N2O
• O3
• SO2

T
Variabilidad climática
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En los próximos 100 años se calcula que la
temperatura media mundial de la superficie
aumente de 1,4 a 5,8 ºC . Una vez que se
estabilicen las emisiones de gases de efecto
invernadero sus efectos perdurarán debido a la
larga escala temporal con que se ajustan las
profundidades del océano a los cambios climáticos.
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A más Temperatura más Temperatura
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Efectos sobre los Ecosistemas y la Biodiversidad

• Disminución de ecosistemas ?Disminución
  biodiversidad
• Efectos sobre el plancton marino
• Un aumento de 2,5ºC en la temperatura aumentaría
• en un 20 la respiración del plancton heterótrofo
  lo que supondría el retorno del CO2 a la
  atmósfera
• Efectos sobre la descomposición
• - Diferencias según los ecosistemas
• - Disminución de superficie helada, liberación
  de sumideros, disminución de albedo.
• RETROALIMENTACIÓN

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• Medio marino
• Tª
• CO2

Corales
Acidez de Agua
CaCO3
Corales de las Islas Fidji sobreviven a
Temperaturas superiores a 30ªC. Adaptación
mediada por simbiontes?
28
Efectos sobre otros organismos - Disminución
líquenes terrestres - Aumento líquenes
epifíticos
Adaptación mediada por simbiontes?
Trentepohlia
29
Suplemento de hierro
30
(No Transcript)
31

• REPERCUSIONES DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA SALUD

32
TIPOS DE REPERCUSIONES EN LA SALUD
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EFECTOS SOBRE LA SALUD HUMANA

• Incremento de la mortalidad y la morbilidad por
  la mayor frecuencia de eventos extremos.
• Enfermedades asociadas a la calidad del agua.
• Enfermedades asociadas a la disponibilidad de
  alimento.
• Incremento de enfermedades asociadas a vectores.
• Extensión geográfica de las enfermedades
  transmitidas por vectores hacia latitudes más
  elevadas.

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TEMPERATURA

• Exceso de mortalidad debido a
• Enfermedad cardiovascular.
• Enfermedad cerebro vascular.
• Enfermedad respiratoria.
• Afectan sobre todo a ancianos y niños pequeños.

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INUNDACIONES Y SEQUÍAS

• Reducción de agua limpia debido a las sequías
  menor producción alimentaria y mayor incidencia
  de malaria por el cambio geográfico del vector.
• Aguas contaminadas debido a las inundaciones
  aumento de síndromes diarreicos, de enfermedades
  respiratorias (por los hacinamientos), de
  enfermedades psiquiátricas, sobrecrecimiento de
  hongos.
• Aumento de las enfermedades infecciosas.

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EL NIÑO

• Calentamiento de agua lejos de la costa de Perú y
  Ecuador.
• Cada 2-7 años. Dura de 12 a 18 meses.
• Sequías en el sudeste de Asia, Indonesia y África
  del sur .
• Inundaciones en el sudoeste de Estados Unidos,
  Argentina y Kenia.

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ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA

• Amebiasis o disentería amibiana (Entamoeba
  histolytica).
• Ascariasis (Ascaris lumbicoides).
• Balantidiasis (Balantidium coli).
• Cólera (Vibrio colerae).
• Cryptosporidiosis (Cryptosporidium).
• Escherichia coli.
• Giardiasis (Giardia lamblia).

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ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA

• Hepatitis (A y E).
• Leptospirosis (Leptospira interrogans).
• Fiebre tifoidea (Salmonella tiphi).
• Paratifoidea (Salmonella paratiphi tipo A, B y
  C).
• Poliomelitis (Polivirus tipo 1, 2 y 3).
• Gastroenteritis por Rotavirus (Familia
  Reoviridae).
• Shigelosis o disentería bacilar (Shigella
  dysenteriae, S. flexneri, S. boydii y S. sonnei).

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ENFERMEDADES INFECCIOSAS

• DATOS HISTÓRICOS
• Los aristócratas romanos se retiraban durante el
  verano a casas en las colinas para evitar la
  malaria.
• Los habitantes del Sur de Asia descubrieron
  durante el verano que las comidas fuertemente
  sazonadas con curry producían menos diarrea.

40
ENFERMEDADES INFECCIOSAS

• Los agentes infecciosos varían mucho en tamaño,
  tipo y modo de transmisión

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EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE EL VECTOR
PROLONGACIÓN DE LA SUPERVIVENCIA
ACELERACIÓN DEL METABOLISMO BASAL
AUMENTO DE Tª Y HUMEDAD
AUMENTO DE REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES
INCREMENTO DE LA PRODUCCIÓN DE HUEVOS
ACELERACIÓN DEL PERÍODO DE INCUBACIÓN
INCREMENTO DEL PROMEDIO DE PICADURAS
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EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE EL VECTOR

• El aumento de las precipitaciones causa un
  incremento del número y calidad de criaderos de
  los vectores.
• Las inundaciones eliminarían el hábitat de los
  vectores haciendo que mantengan un contacto más
  estrecho con el humano.
• El aumento de la temperatura en invierno reduce
  la alta tasa de mortalidad de los vectores.
• A medida que el clima se hace más cálido, muchos
  vectores ampliarán probablemente su distribución
  en Europa, pudiéndose introducir nuevos vectores
  procedentes de los trópicos.

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ENFERMEDADES CAUSADAS POR VECTORES Y ZOONOSIS

• Malaria
• Dengue
• Fiebre amarilla
• Encefalitis
• Esquistosomiasis
• Peste
• Hantavirus
• Leptospirosis

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EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA FRECUENCIA DE
LAS ENFERMEDADES

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Seremos capaces de adaptarnos? Realmente
disminuirá la biodiversidad? Se producirá
radiación adaptativa? Globalización de
enfermedades?
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(No Transcript)