Methanogens and methanotrophs show nutrient-dependent community assemblage patterns across peatlands of the Pastaza-Marañón Basin, Peruvian Amazonia

Abstract

Las turberas tropicales son depósitos de carbono de importancia mundial que desempeñan un papel crucial en los flujos de gases de efecto invernadero atmosféricos. Se espera que las turberas amazónicas sean una gran fuente de emisiones de metano atmosférico (CH4), sin embargo, se entiende poco sobre las tasas de flujo de CH4 o los microorganismos que lo median en estos ambientes. Se estudia un gradiente de nutrientes minerales a través de las turberas en la Cuenca Pastaza-Marañón, la mayor turba tropical de Sudamérica, para describir los flujos de CH4 y los factores ambientales que regulan los conjuntos de especies de microorganismos metanogénicos y metanotróficos. Las turberas se agruparon en categorías minerótrofas, mixtas y ombrotróficas por su fuente de agua general, lo que dio lugar a diferentes contenidos de nutrientes minerales (ricos, mixtos y pobres) cuantificados por la abundancia de oligoelementos. Las comunidades microbianas se agruparon en función del contenido de nutrientes (ANOSIM p < 0,001). Un mayor flujo de CH4 se asoció a las comunidades minero-tróficas en comparación con las otras categorías. Los metanógenos y metanótrofos más dominantes estaban representados por Methanobacteriaceae y Methylocystaceae, respectivamente. El análisis ponderado de la red demostró una agrupación estrecha de la mayoría de las familias de metanógenos con las familias microbianas asociadas a los minerales. Las poblaciones de Metiloxistáceas estaban presentes en todas las turberas. El ensayo con un modelo nulo de patrones de ensamblaje de especies y distribuciones de rango de especies confirmó agregaciones no aleatorias de familias de metiloquíes y metanótrofos de Methylococcacae (p < 0,05). Se concluye que en las turberas amazónicas estudiadas el aumento del contenido de nutrientes minerales proporciona hábitats favorables para las Methanobacteriaceae, mientras que las poblaciones de Methylocystaceae parecen distribuirse ampliamente independientemente del contenido de nutrientes.