Resumen de Methanogenesis in sediments of a tropical coastal wetland: a culture-dependent method

María del Rocío Torres Alvarado, Teresa Pérez Muñoz, Neivy Betsabet Maldonado Vela

• español

  Introducción: Las arqueas metanogénicas (MA) participan en la mineralización anaerobia de la materia orgánica en sedimentos de manglar, su actividad está relacionada con el calentamiento atmosférico por la producción de metano; diversas variables ambientales pueden influir en la dinámica metanogénica y la producción de metano en estos sedimentos. Objetivo: Analizar, mediante técnicas dependientes de cultivo, la abundancia de las arqueas metanógenas viables (AMV) y la producción de metano en diferentes épocas climáticas en los sedimentos del manglar El Morro-La Mancha, Veracruz, Golfo de México. Métodos: De mayo a noviembre 2019, siguiendo un transecto de salinidad, se recolectaron sedimentos del manglar del Morro-La Mancha, en tres localidades, abarcando tres diferentes épocas climáticas, secas (mayo), lluvias (octubre) y nortes (noviembre) (N = 9), cuantificándose la abundancia de las AMV mediante la técnica del Número Más Probable (NMP) con acetato y metanol como substratos; la influencia de los sulfatos en la producción de metano a partir de acetato en microcosmos, se analizó por cromatografía de gases y se evaluaron las variables químicas de salinidad, pH, Eh, carbohidratos, contenido orgánico y carbonatos en los sedimentos. Resultados: Se determinó una abundancia de AMV de 102 a 108 NMP/g de sedimento húmedo, superior a la reportada en otros estudios, dicha abundancia se incrementó cuando se utilizó metanol (104-108 NMP/g sedimento) como sustrato, en comparación con el acetato (102-105 NMP/g sedimento); la producción de metano en los microcosmos aumentó en condiciones libres de sulfatos (29.78-929.75 nmol CH4/mes) y en los sedimentos de la temporada de lluvias. Conclusión: Se destaca la influencia de las condiciones químicas de los sedimentos del manglar sobre la dinámica metanógena, determinándose que, en la temporada de lluvias, una disminución de la salinidad, Eh más electronegativos y el incremento de las fracciones orgánicas favorecieron la metanogénesis.

  Objetivo: Analizar, mediante técnicas dependientes de cultivo, la abundancia de las AM y la producción de metano en diferentes épocas climáticas en los sedimentos del manglar La Mancha, Veracruz, Golfo de México.

  Métodos: De mayo a noviembre de 2019, siguiendo un transecto de salinidad, se colectaron sedimentos del manglar del Morro-La Mancha, en tres estaciones de muestreo, abarcando tres diferentes épocas climáticas,  secas (mayo), lluvias (octubre) y nortes (noviembre), cuantificándose la abundancia metanógena mediante la técnica del Número Más Probable (NMP) con acetato y metanol como substratos; la producción de metano se analizó a partir del acetato por cromatografía de gases y se evaluaron las variables químicas de salinidad, pH, Eh, carbohidratos, contenido orgánico y carbonatos en los sedimentos.

  Resultados: Se determinó una abundancia de AM de 102 a 108 células/g de sedimento húmedo, superior a la reportada en otros estudios, dicha abundancia se incrementó cuando se utilizó metanol (104 - 108 células/g sedimento) como sustrato, en comparación con el acetato (102 - 105 células/sedimento); la producción de metano aumento en lluvias con 13% en comparación con secas.

  Conclusión: Se destaca la influencia de las condiciones químicas de los sedimentos del manglar sobre la dinámica metanógena, determinándose que en la temporada de lluvias, la disminución de la salinidad, Eh más electronegativos y el incremento de las fracciones orgánicas favorecieron tanto la abundancia metanógena como la producción de metano.

• English

  Introduction: Methanogenic archaea (MA), participate in the anaerobic mineralization of organic matter in mangrove sediments, their activity is related to atmospheric warming due to the production of methane; several environmental variables can influence the presence of MA and methane production in these sediments. Objective: To analyze, through culture-dependent techniques, viable methanogenic archaea (VMA) in the sediments, and the production of methane from acetate in different climatic periods in the mangrove El Morro-La Mancha, Veracruz, Gulf of Mexico. Methods: From May to November 2019, following a salinity transect, sediment samples from El Morro-La Mancha mangrove were collected at three locations, in three different climatic seasons, dry (May), rainy (October) and northern (November) (N = 9). VMA in the sediments was quantified using the Most Probable Number (MPN) technique with acetate and methanol as substrates. The influence of sulfate on methane production was analyzed from acetate in microcosm by gas chromatography and the chemical variables of salinity, pH, Eh, carbohydrates, organic content, and carbonates in the sediments were evaluated. Results: The abundance of VMA was 102 to 108 MPN/g of wet sediment, higher than that reported in other studies, this abundance was higher when methanol (104-108 MPN/g sediment) was used as substrate, compared to acetate (102-105 MPN/g sediment); methane production in the microcosms increased in sulfate-free conditions (29.78-929.75 nmol CH4/month) and in the sediments of the rainy season. Conclusion: The influence of the chemical conditions of the mangrove sediments on the methanogenic dynamics is highlighted, determining that in the rainy season, the decrease in salinity, more electronegative Eh, and the increase in organic fractions favored the methanogenesis.

  Objetive: To analyze, through culture-dependent techniques, the abundance of MA and the production of methane in different climatic periods in the mangrove El Morro-La Mancha, Veracruz, Gulf of Mexico.

  Methods:  From May to November 2019, following a salinity transect, sediment samples from El Morro-La Mancha mangrove were collected at three sampling locations, in three different climatic seasons, dry (May), rainy (October) and northern (November) (n=9). The methanogenic abundance in the sediments was quantified using the Most Probable Number (MPN) technique with acetate and methanol as substrates; methane production was analyzed from acetate by gas chromatography and the chemical variables of salinity, pH, Eh, carbohydrates, organic content and carbonates in the sediments were evaluated.

  Results: The abundance of MA was 102 to 108 cells/g of wet sediment, higher to that reported in other studies, this abundance was higher when methanol (104 - 108 cells/g sediment) was used as substrate, compared to acetate (102 - 105 cells/sediment); methane production increased in rains with 13% compared to dry.

  Conclusion: Highlighted the influence of the chemical conditions of the mangrove sediments on the methanogenic dynamics, determining that in the rainy season, the decrease in salinity, Eh more electronegative and the increase in organic fractions favored both methanogenic abundance as methane production.