En los sistemas edáficos, el bucle microbiano se refiere al carbono del suelo.
El término bucle microbiano fue acuñado por Farooq Azam, Tom Fenchel et al.
[2] Las bacterias del bucle microbiano descomponen este detritus particulado para utilizar esta materia rica en energía para su crecimiento.
En 1974, Larry Pomeroy publicó un artículo en BioScience titulado "The Ocean's Food Web: A Changing Paradigm", en el que se destacaba el papel clave de los microbios en la productividad oceánica.
En 1986, Sallie W. Chisholm, Robert J. Olson y otros colaboradores descubrieron Prochlorococcus, que se encuentra en gran abundancia en áreas oligotróficas del océano (aunque había varios registros anteriores de cianobacterias muy pequeñas que contenían clorofila b en el océano[4][5] Prochlorococcus fue descubierto en 1986[6]).
La eficacia del bucle microbiano viene determinada por la densidad de bacterias marinas en su interior.
Además, la infección vírica provoca la lisis bacteriana, que libera el contenido celular de nuevo en la reserva de materia orgánica disuelta (MOD), lo que reduce la eficacia global del circuito microbiano.
La mortalidad por infección vírica tiene casi la misma magnitud que la causada por el pastoreo de protozoos.
Tanto el pastoreo de protozoos como la infección vírica equilibran la mayor parte del crecimiento bacteriano.
Además, el bucle microbiano domina en las aguas oligotróficas, más que en las zonas eutróficas, donde predomina la clásica cadena alimentaria del plancton, debido al frecuente suministro fresco de nutrientes minerales (por ejemplo, floración primaveral en aguas templadas, zonas de afloramiento).
Por lo tanto, el bucle microbiano, junto con la producción primaria, controla la productividad de los sistemas marinos en el océano.
[16][10] Para explicarlo, se ha desarrollado un modelo conceptual conocido como la bomba de carbono microbiana, ilustrado en el diagrama de la derecha, para definir cómo los microorganismos del suelo transforman y estabilizan la materia orgánica del suelo.
(2) A través de estos procesos, el carbono se hace biodisponible para la "fábrica" metabólica microbiana y posteriormente es (3) respirado a la atmósfera o (4) entra en la reserva de carbono estable como necromasa microbiana.
[18][10] En este modelo, las actividades metabólicas microbianas para la renovación del carbono se dividen en dos categorías: modificación ex vivo, referida a la transformación del carbono derivado de las plantas por enzimas extracelulares, y renovación in vivo, para el carbono intracelular utilizado en la renovación de la biomasa microbiana o depositado como biomasa microbiana muerta, denominada necromasa.