METANO - Un mundo de termitas

(loc. sust. m.) — [Ecología / [[Ciclo del carbono]]] — Ingl.: _termite methane emissions_ **Descripción:** Gas de efecto invernadero (CH₄) producido como subproducto final de la fermentación anaeróbica de la [[celulosa]] en el intestino posterior de las termitas, generado por **arqueas metanogénicas** simbiontes (principalmente del género _Methanobrevibacter_) que consumen el hidrógeno (H₂) liberado durante la degradación de la lignocelulosa; se estima que las [[termitas]] contribuyen entre el **1 y el 4%** de las emisiones globales de metano, lo que las convierte en una fuente natural significativa, especialmente en ecosistemas tropicales y subtropicales. **Descripción ampliada:** ## Origen bioquímico - La digestión de la madera en el intestino posterior de las termitas es un proceso anaeróbico llevado a cabo por una comunidad simbiótica de protozoos flagelados (en termitas inferiores), bacterias fibrolíticas y arqueas. - Los protistas y las bacterias fermentan la celulosa generando [[acetato]] (fuente principal de carbono y energía para la termita), CO₂ y grandes cantidades de **hidrógeno** (H₂). - Las **arqueas metanogénicas hidrogenotróficas** (que usan H₂ + CO₂ para producir CH₄) ocupan dos nichos dentro del intestino posterior: adheridas a la **pared del intestino** y como **endosimbiontes** dentro de ciertos protistas flagelados (especialmente _Cononympha_, _Dinenympha_ y _Microjoenia_). - En _[[Diccionario exhaustivo Termitología/RETICULITERMES|Reticulitermes]] speratus_, la comunidad metanogénica está dominada por clones del género _**Methanobrevibacter**_ (56 de 60 clones analizados), con algunos representantes del orden Thermoplasmales.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC91104/) - En _Coptotermes formosanus_, Murakami et al. (2024) demostraron que la relación entre el protista _Cononympha_ y el metanógeno '_Candidatus_ Methanobrevibacter cononymphae' es **facultativa**: las colonias con alta tasa de infección emiten entre **4,5 y 7,8 veces más metano** que las colonias con baja tasa de infección.[](https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.592298v2.full-text) ## Magnitud de las emisiones globales - La primera estimación global (Zimmerman et al., 1982) cifró la producción en hasta 150 Tg CH₄ al año, pero estudios posteriores con datos de campo más representativos la rebajaron sustancialmente. - Fraser et al. (1986) estimaron la producción global en unos 50 Tg CH₄/año, aunque con una incertidumbre enorme (10–100 Tg CH₄/año), y concluyeron que la contribución probablemente es **inferior al 15%** de las emisiones globales.[](https://www.nature.com/articles/301700a0) - La estimación más reciente (Ito et al., 2023) sitúa las emisiones globales de las termitas en **14,8 ± 6,7 Tg CH₄/año** para el año 2020, lo que equivale a aproximadamente el **2% de las emisiones totales** (naturales + antropogénicas) y al **4% de las emisiones naturales** de metano.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10567709/) - Estas emisiones proceden mayoritariamente de ecosistemas **tropicales y subtropicales** (selvas, sabanas) y superan las emisiones antropogénicas de la mayoría de países del mundo individualmente considerados.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10567709/) ## Variación entre [[grupos de termitas]] - La producción de metano varía entre **3 y 4 órdenes de magnitud** según la especie y su grupo trófico: - **Termitas comedoras de suelo** (p. ej. _Cubitermes_): emisiones más altas por gramo de peso corporal. - **Termitas xilófagas** (p. ej. _Reticulitermes_, _Coptotermes_): emisiones intermedias. - **Termitas cultivadoras de hongos** (p. ej. _Macrotermes_): emisiones variables; los jardines fúngicos contribuyen a la degradación y pueden modificar la producción de H₂. - En _[[Reticulitermes flavipes]]_, la tasa potencial de metanogénesis calculada para la población metanogénica **triplica** la tasa de emisión real de la termita, lo que inicialmente sugería oxidación interna; sin embargo, Schmitt-Wagner & Brune (2007) demostraron que **no existe oxidación de metano dentro del intestino** (ausencia de metanotrofos funcionales y del gen _pmoA_).[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1828819/) ## Mitigación por metanotrofos en los montículos - Aunque el intestino de la termita no oxida el metano producido, los **montículos de nido** sí albergan comunidades de bacterias metanotrofas derivadas del suelo que oxidan entre el **20 y el 80%** del metano emitido antes de que alcance la atmósfera.[](https://www.nature.com/articles/s41396-020-0722-3) - La tasa de oxidación y la abundancia de metanotrofos se correlacionan positivamente con la porosidad del material del montículo, lo que indica que las emisiones de metano han seleccionado comunidades metanotrofas adaptadas a concentraciones elevadas de CH₄.[](https://www.nature.com/articles/s41396-020-0722-3) ## Proyecciones futuras - Según las proyecciones de Ito et al. (2023), las emisiones de metano por termitas **aumentarán** a lo largo de este siglo por la subida del CO₂ atmosférico y el calentamiento global: entre 0,5 Tg CH₄/año (escenario de mitigación, ssp126) y 5,9 Tg CH₄/año (escenario de altas emisiones, ssp585) adicionales para la década de 2090.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10567709/) - Se prevé una **expansión del hábitat potencial de las termitas hacia regiones templadas y boreales**, lo que generará emisiones adicionales en latitudes actualmente poco colonizadas.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10567709/) **Ayuda para entender:** En sencillo, las termitas producen metano como "gas de escape" de su digestión de la madera: dentro de su intestino viven unas arqueas microscópicas que se alimentan del hidrógeno generado al descomponer la celulosa y, como residuo, liberan metano. A escala individual, la cantidad es insignificante, pero sumando los billones de termitas del planeta, el total ronda los 15 millones de toneladas de metano al año, lo que equivale a unas 4 de cada 100 moléculas de metano natural que llegan a la atmósfera. Esa cifra todavía se reduce porque las paredes de los montículos de muchas especies actúan como un "filtro biológico": bacterias del suelo incorporadas al nido oxidan entre un quinto y cuatro quintos del metano antes de que salga al aire. Con el cambio climático, se espera que las termitas expandan su territorio hacia zonas más frías y que, en consecuencia, las emisiones globales de metano por termitas aumenten, complicando los esfuerzos internacionales de reducción de gases de efecto invernadero. **Sinónimos:** Emisiones de metano por termitas; metanogénesis intestinal de termitas; CH₄ termítico. **Términos relacionados:** Arqueas metanogénicas; _Methanobrevibacter_; intestino posterior (proctodeo); fermentación anaeróbica de celulosa; hidrógeno (H₂) como sustrato; protistas flagelados endosimbiontes (_Cononympha_, _Dinenympha_); metanotrofos del montículo; oxidación de metano; gas de efecto invernadero; ciclo global del carbono; expansión latitudinal del hábitat de termitas. **Bloque:** Ecología y [[ciclo del carbono]] / 25. Metano de las termitas: producción intestinal por arqueas metanogénicas, magnitud global y mitigación por metanotrofos del nido. **Fuentes (source):** - Schmitt-Wagner, D. & Brune, A. (2007). _Methane oxidation in termite hindguts: absence of evidence and evidence of absence_ (Appl. Environ. Microbiol. 73: 2024–2028). No existe oxidación de metano dentro del intestino; ausencia de metanotrofos y del gen _pmoA_; emisión de _R. flavipes_ se ve levemente incrementada sin oxígeno.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1828819/) - Ho, A. et al. (2020). _Termite mounds contain soil-derived methanotroph communities kinetically adapted to elevated CH₄_ (ISME J.). Oxidación del 20–80% del metano en montículos; metanotrofos con adaptación cinética.[](https://www.nature.com/articles/s41396-020-0722-3) - Ito, A. et al. (2023). _Global termite methane emissions have been affected by climate change_ (Commun. Earth Environ.). Estimación global 2020: 14,8 ± 6,7 Tg CH₄/año; ~2% del total, ~4% de emisiones naturales; proyecciones futuras: +0,5 a +5,9 Tg CH₄/año para 2090.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10567709/) - Murakami, T. et al. (2024). _Facultative endosymbiosis between cellulolytic protists and methanogens in the gut of Coptotermes formosanus_ (bioRxiv). '_Ca._ Methanobrevibacter cononymphae' como endosimbionte facultativo de _Cononympha_; colonias con alta infección emiten 4,5–7,8× más metano.[](https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.592298v2.full-text) - Ohkuma, M. et al. (1999). _Phylogenetic diversity of symbiotic methanogens in [[Reticulitermes speratus]]_ (FEMS Microbiol. Lett.). Comunidad dominada por _Methanobrevibacter_.[](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC91104/) - Zimmerman, P.R. et al. (1982). _Termites: a potentially large source of atmospheric methane_ (Science 218: 563–565). Primera estimación global.[](https://www.science.org/doi/10.1126/science.218.4572.563) - Fraser, P.J. et al. (1986). _Global production of methane by termites_ (Nature 319: 700–702). Producción global ~50 Tg/año; <15% del total global; gran incertidumbre.[](https://www.nature.com/articles/301700a0)