Grupos metabólicos de la laguna Mar Chiquita (Córdoba, Argentina) y su implicancia en el ciclado de nutrientes

Abstract

Las poblaciones microbianas de ambientes salinos están adaptadas fisiológicamente a condiciones extremas de salinidad y escasez de oxígeno, y son las principales responsables del retorno de elementos químicos a la atmósfera en este tipo de sistemas. La laguna Mar Chiquita es un extenso lago salado de la provincia de Córdoba (Argentina), que ha sido muy poco explorado, en particular en sus aspectos microbiológicos. En este trabajo se presenta una primera aproximación al conocimiento de sus comunidades microbianas y se analizan las eventuales interacciones entre los diferentes metabolismos microbianos y las condiciones ambientales de la laguna. En muestras de agua y sedimentos de sitios costeros y aguas abiertas a distinta profundidad, se analizaron las características físicas y químicas y la abundancia de los grupos metabólicos microbianos involucrados en la degradación de compuestos orgánicos y en el ciclado de nitrógeno, hierro y azufre. La laguna presentó una comunidad microbiana abundante, en la que se observaron todos los grupos analizados, si bien los oxidadores de amonio fueron escasos. Las diferencias en abundancia y distribución de los diferentes grupos metabólicos podrían explicarse mediante los factores que regulan las disponibilidad de oxígeno y los aportes de carbono orgánico alóctono y autóctono. La reducción del sulfato parece ser un metabolismo preponderante, probablemente debido a la concentración elevada de sulfato en el agua y a la reducida capacidad de disolver oxígeno del agua salada. La presencia de organismos aeróbicos en ambientes con alta salinidad respondería a la interacción con organismos fotótrofos oxigénicos (cianobacterias). Por último, el metabolismo del nitrógeno parece ser muy conservador debido a la cantidad elevada de microorganismos fijadores y a la escasa abundancia de nitrato-reductores.

The microbial populations of saline environments are physiologically adapted to extreme conditions of salinity and oxygen shortage, and are major responsibles of chemical element returns to the atmosphere in salt water ecosystems. The Mar Chiquita lake, an extensive saline lake of the province of Córdoba, Argentina (Provincial Reserve and Ramsar Site), has been scarcely explored, particularly in its microbiological aspects. Here we present a first approach to the knowledge of its microbial communities and other environmental parameters. We collected water and sediment samples from the coast and open waters of different depth, and evaluated chemical and physical parameters and abundance of microbial metabolic groups involved in the degradation of organic compounds and nutrient release. The results showed an abundant bacterial community constituted by heterotrophic microorganisms with aerobic respiration and fermentation, and by amonifiers, nitrate-reducers, nitrogen fixers, hydrogen sulphide-oxidisers, sulfate-reducers, and iron-oxidisers. The ammonium-oxidisers were less abundant. The abundance of different metabolic groups responded to factors associated with oxygen availability and both allochthonous and autochthonous organic carbon availability. Similarly to other saline lakes of the world, our results suggest that in this lake: (1) sulfate reduction would be the most important metabolism, (2) the presence of aerobic organisms in high salinity environments would respond to the interaction with oxygenic phototrophic organisms (cianobacteria); and (3) nitrogen metabolism is very conservative due to the high abundance of fixers and the scarcity of nitratereducer microorganisms.