Mineralización de sulfuros controlada por microorganismos en microbialitos del Salar de Atacama.

Abstract

Los microbialitos son estructuras organosedimentarias formadas por comunidades microbianas bentónicas que capturan sedimentos y controlan la precipitación de minerales autógenos, principalmente carbonatos. El Salar de Atacama, caracterizado por condiciones extremas como amplias fluctuaciones de temperatura, alta evaporación y fuerte radiación solar, alberga microorganismos extremófilos que forman estos microbialitos. En este trabajo, se emplearon métodos geoquímicos, mineralógicos, metagenómicos y estadísticos para investigar la presencia de pirita (FeS2) en muestras de microbialitos y sedimentos de cuatro lagunas hipersalinas del Salar de Atacama, buscando entender el mecanismo de precipitación de este mineral. Se reveló que los microbialitos estaban compuestos principalmente de aragonito, calcita magnésica y yeso. Además, 8 de las 18 muestras analizadas presentaron pirita, la que coincidía con la laminación del aragonito. Se diferenció entre pirita pura y pirita asociada a metales, específicamente manganeso, zinc y arsénico. El análisis genómico indicó que los filos bacterianos predominantes en la muestras fueron Proteobacteria, Bacteroidota y Desulfobacterota, siendo este último el representante de las bacterias reductoras de sulfatos (BSR). La correlación estadística entre bacterias y minerales mostró una relación positiva entre Desulfobacterota y pirita pura, lo que sugiere que este filo podría ser el responsable de la formación del sulfuro, al reducir el sulfato de las lagunas a sulfuro de hidrógeno (HS-) dentro del microbialito. Además de este proceso, se necesita de la presencia de hierro, el cual está presente como Fe2+ disuelto dentro del microbialito, este reacciona con oxígeno formando compuestos férricos como la goethita, la cual fue identificada mediante microscopía. El HS- previamente generado es capaz de ascender por los poros del microbialito, reaccionando con la goethita para producir FeS, posteriormente transformándose en pirita. Así, la presencia de compuestos férricos indica una interfaz entre Fe3+/Fe2+, mientras que la pirita indica una interfaz entre SO42-/ HS-. En cuanto a la captación de metales en el sulfuro, esta ocurre mediante un proceso de adsorción de iones en las sustancias poliméricas extracelulares (EPS) en la superficie del microbialito, las que son producidas principalmente por Cyanobacteria y Deinococcota. Con el crecimiento del microbialito, la superficie pasa a ser una capa secundaria en el interior del microbialito, donde microorganismos como Bacteroidota son capaces de degradar las EPS, liberando los metales que coprecipitan con la pirita.