Produção de Metano (Metanogênese): Processo Microbiano, Fatores Ambientais e Impacto Climático

Metanogênese é a produção microbiana anaeróbica de metano (CH₄) por arqueias metanogênicas (metanogênicos).

Bioquímica

• Enzima única: metil-coenzima M redutase (MCR) catalisa o passo final.
• Substratos: CO₂ + H₂ (hidrogênotrófico), acetato (acetoclástico), compostos metílicos (metilotrófico).
• Rendimento de energia: baixo (ΔG°' ≈ –30 a –130 kJ/mol) → crescimento lento, baixa biomassa.

Requisitos Ambientais Principais

• Anaerobiose estrita: O₂ inibe MCR e enzimas metanogênicas.
• Suprimento de matéria orgânica: Fermentadores (bactérias) quebram polímeros → H₂, acetato, formiato para metanogênicos (sintrofia).
• Temperatura: Mesófilo (25–40°C) ou termófilo (50–60°C) ótimos.
• pH: Neutro a levemente alcalino (6,5–8,0).
• Baixo sulfato: Redutores de sulfato superam metanogênicos por H₂/acetato.

Principais Fontes Naturais

• Zonas úmidas (maior fonte natural).
• Arrozais (solos alagados).
• Fermentação entérica de ruminantes (gado, ovelhas).
• Cupins, aterros sanitários, sedimentos, descongelamento de permafrost.

Amplificação Antropogênica e Mitigação

• Pecuária, extração de combustíveis fósseis, aterros sanitários, esgoto → ~60% das emissões globais de CH₄.
• Mitigação: aditivos para ração (3-NOP, algas), digestores de estrume, captura de gás de aterro, reparo de vazamentos, mudança na dieta.

CH₄ é 28–84× GWP do CO₂ (100/20 anos); reduzi-lo é uma alavanca climática rápida.