Produção de Metano em Ambientes do Solo—Biogeociência Anaeróbica e Vida Microbiana entre Alagamento e Secagem

O alagamento e a secagem de ambientes do solo afetam principalmente a disponibilidade de água e oxigênio. Enquanto a água é necessária para toda a vida, o oxigênio é requerido para microrganismos aeróbicos. Na ausência de O2, processos anaeróbicos como a produção de CH4 prevalecem. Existe um conhecimento teórico substancial sobre a biogeociência e microbiologia dos processos na ausência de O2. Destacam-se processos envolvidos na degradação sequencial da matéria orgânica acoplados com a redução sequencial de acceptores de elétrons e, finalmente, a formação de CH4. Esses processos seguem princípios termodinâmicos e cinéticos básicos, mas também exigem a presença de microrganismos como catalisadores. Enquanto isso, há muitos dados empíricos que combinam a observação da função do processo com a estrutura das comunidades microbianas. Embora a maioria dessas observações tenha confirmado o conhecimento teórico existente, algumas resultaram em novas informações. Um exemplo importante foi a observação de que os metanogênicos, que se acreditava serem estritamente anaeróbicos, podem tolerar O2 até certo ponto e, assim, sobreviver à secagem de ambientes do solo alagados de maneira surpreendente. Outro exemplo é a forte indicação da importância de compostos de carbono orgânico do solo redox-ativos, que podem afetar as taxas e os caminhos de produção de CH4. É importante notar que o drenagem e a aeração transformam solos alagados, não de forma geral, em sumidouros de CH4 atmosférico, provavelmente devido às peculiaridades das bactérias metanotróficas residentes.