Microbios importantes para la preservación del medio ambiente, los animales y los humanos.

La exposición a la nicotina de los dispositivos de la nueva era puede tener efectos duraderos en la cognición, la atención y el control de los impulsos durante el desarrollo crítico del cerebro adolescente. Esto no sólo altera el ambiente de aprendizaje, sino que también obstaculiza el desarrollo cognitivo de los estudiantes que participan en estos comportamientos dañinos.

El Covid-19 nos ha demostrado lo útil que es controlar las aguas residuales. Pero el material genético de nuestras aguas residuales, específicamente el ADN y el ARN, es un tesoro escondido de otra información útil. Muestra que hay miles de microbios de aguas residuales extraños y maravillosos diferentes. Esta diversidad de microbios nos "habla" y nos dice cómo obtener energía renovable a partir de nuestros residuos.

Si tan solo pudiéramos escucharlos. Lo conseguiremos pronto. ¿Cómo funciona esto? Todo comienza con nuestras abluciones. Este tipo de microbios se han utilizado desde el siglo XIX para tratar y reducir el volumen cada vez mayor de lodos de depuradora que entran en las plantas de tratamiento de aguas residuales, especialmente en las zonas urbanas.

Para 2050, se espera que dos tercios de la población mundial vivan en áreas urbanas, por lo que el tratamiento de aguas residuales tendrá una gran demanda. Sin embargo, hoy en día la mayoría de la gente no sabe lo importantes que son los microbios para el crecimiento sostenible de las ciudades. Los necesitamos para procesar residuos. También necesitamos fuentes de energía renovables.

Gracias a los microbios naturales, nuestras tuberías de agua pueden producir biogás renovable a partir de desechos humanos. Al reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles, su biogás ayuda a reducir el cambio climático. Por eso necesitamos aprender más sobre estos microbios, que hacen el mejor trabajo al procesar nuestros desechos. Una forma de hacerlo es rastrear el ADN en restos humanos.

Masa de sedimento vivo:

En primer lugar, esta prometedora tecnología de conversión de residuos en energía, que depende exclusivamente de microbios, se llama digestión anaeróbica. Los digestores anaeróbicos son caros de utilizar. Requiere estrategias de seguimiento intensivo e intervenciones frecuentes. Porque los microbios son impredecibles.

A primera vista, el proceso es muy sencillo. Los lodos de depuradora se bombean a grandes tanques libres de oxígeno donde los microbios se quedan solos durante días para que prácticamente se coman el lodo y respiren biogás. Entra lodo; El lodo tratado más el gas se apaga. El proceso reduce la masa total de lodos y la cantidad de patógenos. En última instancia, esto lo convierte en un material más seguro y, al mismo tiempo, produce energía renovable. ¿Está bien? Bueno, hay un problema. Este proceso sólo es efectivo cuando estos vasos curativos vivos y respiratorios se activan. Desafortunadamente, a veces se salen de control sin previo aviso, lo que los hace difíciles de controlar. Estos microbios de sedimento son similares a los microbios de nuestro intestino. Una vez que sepamos esto, podremos entender intuitivamente cuán susceptibles son, dada nuestra experiencia con enfermedades gastrointestinales asociadas con microbios intestinales. Por lo tanto, la felicidad microbiana no sólo es importante para nuestra salud, sino que también es fundamental para la salud de los enormes tanques digestivos que manejan las plantas de tratamiento de aguas residuales. Necesitamos urgentemente aprender más sobre la vida en el limo para que el funcionamiento de estas instalaciones sea más barato.

ADN, una ventana al mundo invisible:

En el Centro de capacitación de ARC Biosolids, queremos simplificar la digestión anaeróbica para las empresas de servicios de agua mediante el desarrollo de herramientas de monitoreo de rutina basadas en ADN.

Básicamente, buscamos una forma de predecir el proceso para gestionarlo mejor. El ADN cuenta la historia de miles de microbios diferentes trabajando juntos para procesar el lodo. Para optimizar el proceso de tratamiento de aguas residuales es necesario identificarlas, las que causan problemas y las buenas. Pero la vida de los lodos es complicada. Antes de que pueda contarnos su historia, necesitamos investigación empírica. Necesitamos poder vincular el ADN microbiano al proceso. Para ilustrar cómo funciona esto, revisamos el papel de los microbios en el control de la digestión anaeróbica. Esto incluye algunas de las métricas de diversidad que utilizan los ecologistas para evaluar la salud de un sistema completo en función de la composición de los microbios.

Extraño y maravilloso:

Los microbios utilizados para procesar el lodo consisten en una variedad de bacterias y arqueas (otro tipo de organismo unicelular) antiguas, extrañas y, a veces, alienígenas. Pueden metabolizar sustancias que ninguna otra forma de vida puede hacerlo.

Curiosamente, algunos de ellos ocurrieron hace 3.500 millones de años; la Tierra se formó hace 4.500 millones de años. Algunos incluso tienen la posibilidad de vivir en Marte. Y la vida en los sedimentos es una comunidad muy activa de microbios: algunos son matones, otros son compañeros. Usando su ADN, los contamos para ver cuántos tipos de microbios hay y con qué frecuencia ocurren. Esta diversidad calculada puede indicar si el sistema está sano o no. Para proporcionar estabilidad a un sistema productivo y saludable, necesitamos diversidad: tantos microbios diferentes como sea posible. Si un determinado organismo comienza a crecer más rápido o más lento de alguna manera, significa que algo está fuera de control. Podemos utilizar este conocimiento para crear indicadores de riesgo para los operadores de plantas de tratamiento. Y eso es lo que estamos tratando de hacer. Algún día escucharemos bien a los microbios que comen baba y seguiremos trabajando para sacarle más valor a nuestra caca.

(El autor es investigador postdoctoral en la Facultad de Ciencias de la Universidad RMIT)