Procesos de precipitación mineral bioinducidos en sistemas kársticos subterráneos: breve revisión y nuevas tendencias

Abstract

Los microorganismos, en particular las bacterias, habitan en todos los ambientes posibles de la biosfera incluidos los ambientes subterráneos. Desempeñan un papel importante en procesos geológicos tales como la precipitación y disolución mineral, e influyen notablemente sobre los ciclos biogeoquímicos de diferentes elementos. Hasta este momento, son relativamente pocos los estudios orientados a conocer el papel activo de los microorganismos, especialmente las bacterias, en la formación de espeleotemas, de manera que la implicación de la actividad microbiana en la precipitación y disolución mineral en ambientes kársticos es un tema aún sin resolver en geomicrobiología. Actualmente, no está del todo aclarada cuál es la interrelación entre los microorganismos y las fábricas minerales, ni el papel que juegan los microorganismos en la precipitación de carbonatos. Las cuevas son ambientes protegidos donde las fábricas microbianas pueden preservarse sin sufrir modificaciones diagenéticas importantes o destrucción, ofreciendo, por ello, un excelente entorno para estudiar los procesos de biomineralización (desde los propios microorganismos activos a sus depósitos minerales). Las nuevas tendencias en geomicrobiología se basan en la conjunción de diferentes metodologías (microclima, petrología, geoquímica, hidroquímica, microbiología, biología molecular) con un objetivo común: 1) determinar el papel de las diferentes comunidades microbianas que habitan los ambientes subterráneos en los procesos de transformación mineral; 2) identificar las propiedades físicas y químicas de las fases cristalinas bioinducidas, y 3) determinar las condiciones ambientales y las propiedades composicionales y texturales de los soportes rocosos naturales (biorreceptividad) que favorecen o inhiben el desarrollo de las comunidades microbianas.

Microorganisms, particularly bacteria, inhabit all possible environments in the biosphere including subterranean ones. They play an important role in geological processes such as mineral precipitation and dissolution, and significantly influence biogeochemical cycles. At present, relatively few studies have focused on the active role of microorganisms, especially bacteria, in the formation of speleothems. Thus, the involvement of microbial activity in the formation of speleothems in caves is a geomicrobiological issue still to be solved. Today, the relationship between microorganisms and mineral fabrics and the role played by microorganisms in carbonate precipitation is unclear. The processes of carbonate deposit formation in caves offers an excellent scenario for research on biomineralization processes (from active microorganisms to their mineral deposits), because caves are protected environments where microbial fabrics can be preserved without extensive diagenetic modification or destruction. The new tendencies on geomicrobiological studies consist on applying different and multidisciplinary methodological approaches (petrology, geochemistry, microbiology, molecular biology) to (1) determine the role of the different microbial communities inhabiting the hypogean environments in the processes of mineral transformation, (2) identifying the physical and chemical properties of bioinduced crystalline phases, and (3) determine the environmental conditions, composition and texture of natural substrates (bioreceptivity) favouring or inhibiting the development of microbial communities.