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Cambio Climático y Microorganismos PowerPoint PPT Presentation


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Cambio Climático y Microorganismos. Ana Vázquez Carballo Yamal Al-Ramahi González Ana-Isabel Moraga Quintanilla. Microorganismos y cambio climático. 1-3% conocido Diversidad microbiana (procariotas) Taxonómica Funcional “Sabiduría acumulada” (copia y optimización) % Biomasa

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Cambio Climático y Microorganismos

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Presentation Transcript


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Cambio Climático y Microorganismos

Ana Vázquez Carballo

Yamal Al-Ramahi González

Ana-Isabel Moraga Quintanilla


Microorganismos y cambio clim tico l.jpg

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


  • Ciclo del carbono l.jpg

    Ciclo del Carbono


    Ciclo del carbono4 l.jpg

    Ciclo del Carbono

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


    Ciclo del carbono5 l.jpg

    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


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    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%


    No cerraban el ciclo los microorganismos l.jpg

    ¿No cerraban el ciclo los microorganismos?

    ¿De dónde sale tanto gas?


    Ciclo del carbono9 l.jpg

    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


    Colecta artificial l.jpg

    SOLUCIONES:

    Colecta artificial

    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


    Ciclo del nitr geno l.jpg

    Ciclo del Nitrógeno


    Slide14 l.jpg

    • Fijación

      • Química alta E (rayos cósmicos, estelas meteoros y relámpagos)

        • N2, O2, H2ONH4 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

      • AminoácidosdescomposiciónNH3

    • 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

      • Pseudomonas y Thiobacillus


    Ambiente acu tico estratificado l.jpg

    Ambiente acuático estratificado


    Ciclo de nitr geno desajustes l.jpg

    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 N2en 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: NO+O3NO2+O2

      • Atmósfera baja: NO2+O2NO+O3 Deposición

        • Problema de raíces en latitudes altas


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    Ciclo del azufre


    Din micas a destacar l.jpg

    Dinámicas a destacar

    hv

    H2SS0SO2SO3

    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

    bacterias

    Beggiatoa

    Thiothrix

    SO4= soluble

    H2S

    So

    F. Anaerob BVS BRS

    Conversión de ambientes

    acuáticos en ambientes

    extremos

    Thiobacillus

    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


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    • 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


    Efectos sobre los ecosistemas y la biodiversidad l.jpg

    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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    Corales

    Medio marino:

    CO2

    Acidez de Agua

    CaCO3

    Corales de las Islas Fidji sobreviven a Temperaturas superiores a 30ªC.

    ¿Adaptación mediada por simbiontes?


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    Efectos sobre otros organismos:

    - Disminución líquenes terrestres

    - Aumento líquenes epifíticos

    ¿Adaptación mediada por simbiontes?

    Trentepohlia


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    Suplemento de hierro


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    REPERCUSIONES DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA SALUD


    Tipos de repercusiones en la salud l.jpg

    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.


    Temperatura l.jpg

    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).


    Enfermedades relacionadas con el agua38 l.jpg

    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.


    Enfermedades infecciosas40 l.jpg

    ANTROPONOSIS:

    TRANSMISIÓN DIRECTA

    TRANSMISIÓN INDIRECTA

    HOMBRE

    HOMBRE

    VECTOR

    VECTOR

    HOMBRE

    HOMBRE

    ZOONOSIS:

    TRANSMISIÓN DIRECTA

    TRANSMISIÓN INDIRECTA

    ANIMALES

    ANIMALES

    VECTOR

    VECTOR

    ANIMALES

    ANIMALES

    HOMBRE

    HOMBRE

    ENFERMEDADES INFECCIOSAS

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


    Efectos del cambio clim tico sobre el vector l.jpg

    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


    Efectos del cambio clim tico sobre el vector42 l.jpg

    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.


    Enfermedades causadas por vectores y zoonosis l.jpg

    ENFERMEDADES CAUSADAS POR VECTORES Y ZOONOSIS

    • Malaria

    • Dengue

    • Fiebre amarilla

    • Encefalitis

    • Esquistosomiasis

    • Peste

    • Hantavirus

    • Leptospirosis


    Efectos del cambio clim tico en la frecuencia de las enfermedades l.jpg

    EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA FRECUENCIA DE LAS ENFERMEDADES


    Slide45 l.jpg

    ¿Seremos capaces de adaptarnos?

    ¿Realmente disminuirá la biodiversidad?

    ¿Se producirá radiación adaptativa?

    ¿Globalización de enfermedades?


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