Cronosecuencias de suelos, filtros ambientales y biodiversidad vegetal


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Dunas de la Bahía de Jurien Australia. Fuente: Fiseshire

 Algún día debatiremos la extraña idea por la cual los ecólogos se empeñan en considerar razonable que, cuando los organismos vivos disponen de más nutrientes, su biodiversidad debería ser mayor que si se ubican en hábitats pobres en tales nutrimentos. Una cuestión podría ser la abundancia (número de individuos) y biomasa, pero si hablamos de diversidad no alcanzo a entrever tal empecinamiento, que ha sido debatido ad nauseam a lo largo de muchas décadas. La disponibilidad de recursos podría, o no podría, influir en la variedad de la vida. Ahora bien, personalmente pienso, aunque también existe una considerable literatura, que existen diversas evidencias que refutan tal conjetura, no siendo meras excepciones, sino bastante numerosas. Cuando hay cantidades de alimento generosas, es normal que crezcan más organismos o por decirlo con guasa, que se encuentren más “gorditos” (biomasa). Pero, ¿Qué tiene que ver esto con la biodiversidad?. Se me antoja un razonamiento subliminalmente agronómico, que hoy trataremos un estudio basado en análisis de suelos y vegetación en sistemas dunares que camina en la mentada dirección. Ahora bien, se han publicado miles sin obtener una respuesta clara y precisa, sino todo lo contrario. Se trata de uno de esos debates interminables en el que casi nadie parece pensar con claridad. Confundir cantidad con calidad es algo así como emular los exabruptos de aquellos colegas cenutrios que braman que a más papers publicados mayor es la excelencia de un investigador. ¡Pura, puritita basura!.

Hasta ahora, los ecólogos estaban desconcertados acerca del porqué las dunas antiguas, ácidas y pobres en nutrientes del oeste de Australia atesoran una mayor biodiversidad vegetal que las más jóvenes y con mayor fertilidad. En un reciente estudio, dicen haber resuelto el problema con la imprescindible ayuda de los científicos del suelo.  Los autores de esta investigación examinaron las comunidades vegetales y el desarrollo del suelo a través de una secuencia de dunas de edades comprendidas entre unas pocas décadas y más de 2 millones de años. Las dunas se forman como apilamientos de arena a lo largo de la costa de Australia Occidental, durante los períodos cálidos en los cuales el nivel del mar era más alto que hoy en día. Las dunas más jóvenes contienen abundantes nutrientes en el suelo, sin embargo resultan ser relativamente pobres en especies, mientras que las dunas más antiguas a pesar de tener unos suelos considerados entre los más infértiles del mundo albergan muchas más especies de plantas. Se trata, de hecho, de un punto caliente de biodiversidad a escala mundial. De acuerdo a estos autores, la conjetura del filtro ambiental parece que, al menos en este caso, refuta otras hipótesis rivales.  Pero aclaremos un poco los términos del debate. No obstante los autores reconocen que en otros lares las causas podrán ser distintas. Este trabajo no pretende esclarecer como se mantiene la diversidad en un mismo ecosistema, sino las casusas de su variación entre varios distintos, aunque relacionados. En este sentido, reiteramos como sus resultados “parecen corroborar” la denominada hipótesis del filtrado ambiental (“environmental filtering”), la cual sostiene que cuando se compara la diversidad de comunidades vegetales diferentes, algunas de ellas tienden a excluir las especies de la flora regional que se adaptan mal a sus idiosincrásicas condiciones locales, que en este caso serían las dunas jóvenes, y no por la competición interespecifica por los recursos disponibles, en este caso edáficos. Eso sí, la nota de prensa no nos informa acerca de la sucesión ecológica de este tipo de sistemas en el área estudiada, conforme se estabilizan (dunas blancas, grises y pardas). Debemos suponer que se trata de dunas jóvenes que ya son pardas (¿en pocos años?), ya que si fueran blancas… mejor no hablar, por no soltar carcajadas.

Pero veamos de que va todo este asunto, no sin antes señalar que cuando ya había acabado de redactar este post me he encontrado que se encontraba parcialmente reproducido (y bastante mal por cierto) al español castellano por la Agencia Iberoamericana para la Difusión de le Ciencia y la Tecnología. Bueno, vamos allá………

Juan José Ibáñez

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Compactación del Subsuelo, Pérdida de Productividad Agraria, Escáneres Médicos, Estructuras Fractales


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Colaje imágenes google. Buscando por “los palabros“: “computer tomography soil” 

Como ya venimos anunciando en los últimos años, estamos totalmente convencidos de que los nuevos avances tecnológicos en la imaginería médica ayudarán a mejorar nuestra comprensión de la estructura y dinámica del medio edáfico. Y el tiempo nos ha vuelto a dar la razón. La noticia que hoy analizamos, reproducida del boletín de noticias ScienceDaily ofrece los resultados de un estudio en el cual, haciendo uso de la tomografía computarizadase analiza la compactación del subsuelo, el cual afecta a las propiedades hidrológicas (fertilidad física) del medio edáfico, reduciendo así las producciones agrarias. Los resultados parecen ser bastante interesantes. Como todos sabéis, uno de los efectos más dañinos y crípticos del uso de la maquinaria pesada en agricultura estriba en que su enorme peso termina por compactar el suelo, especialmente en profundidad. Debido a que este proceso no es observable desde la superficie, no ha sido estudiado con la seriedad que merecería. Al dañar la arquitectura de los poros, por donde circula el agua y el aire afecta seriamente la estructura de los suelos. El uso de la  tomografía computarizada de estos horizontes relativamente profundos (en el caso de estudio a 30 o 40 cm desde la superficie), pero muy densos o compactos ha revelado que (i) los macroporos de  los suelos compactados son más largos (en profundidad), pero se ramifican en menor medida que en los no compactados y (ii) a pesar del mentado incremento en sus dimensiones verticales, su diámetro resulta ser menor que cuando no se hizo uso de tal maquinaria. De aquí que el agua y la oxigenación fluyan rápidamente de arriba abajo del perfil edáfico sin distribuirse adecuadamente por la matriz del suelo, en donde se producen casi todos los procesos edáficos. También es importante destacar que tal  mecanismo no se revierte ni con rapidez ni con facilidad, siendo pues complicado recuperar la estructura natural, capaz de ofrecer la obtención de mayores cosechas.

Los autores llevan a cabo una analogía entre el sistema circulatorio humano y el de la red de macroporos. Al fin y al cabo, como también os comentamos en post precedentes, la estructura fractal de ambos guarda asombrosas similitudes. Los autores también contemplan y sospechan que un cambio semejante en la geometría circulatoria del sistema humano sería muy dañino para nuestro organismo, como lo es en los suelos, por lo que pudieran existir ciertos paralelismos entre ambas estructuras geométricas y sus respectivas funciones.   Si los pesticidas y fertilizantes usados por la agricultura industrial, a la larga, generan más problemas de los que arreglan, lo mismo puede decirse de la maquinaria que nos venden para arar los campos. Comida para hoy. Hambre para mañana. Os dejo pues con la nora de prensa en suajili.

Juan José Ibáñez

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Micorrizas de las Plantas y Cambio Climático


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Brezales y landas. Fuente Mediagram #1

La noticia sobre la que os hablaremos procede simultáneamente de Science Daily y la Universidad de Texas en Austin. De acuerdo a los investigadores que hay llevado a cabo un estudio publicado en Nature, las micorrizas de las raíces de las plantas desempeñan en papel muy relevante en el sistema climático. Estos hongos simbióticos, que ayudan a explorar el suelo al unirse a los sistemas radiculares de numerosos vegetales, condicionan el almacenamiento/emisión del carbono de los suelos, habiendo sido ignorados en estudios previos. Soslayamos nuevamente la propuesta de incorporación de este proceso a los modelos de cambio global, ya que al parecer casi nadie entiende en qué consisten estos últimos, a pesar de que numerosos ecólogos reiteran la coletilla en un sinfín de procesos a los susodichos instrumentos predictivos. Eso si, no dudamos que el suelo almacena más carbono que la suma de las contribuciones de la atmósfera y la vegetación simultáneamente, como ya hemos mostrado en diversos post precedentes.  Nadie duda a estas alturas de que “los flujos naturales de carbono” entre la superficie terrestre y la atmósfera son tan importantes como para desempeñar un papel crucial en la regulación de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera y, como corolario, afectar al clima de la Tierra“.

Conforme a la nota de prensa aludida, algunos tipos de hongos simbióticos pueden aumentar el almacenamiento de carbono de los suelos en más de un 70%, respecto al que acaecería si las raíces de las plantas no dispusieran de los mismos, resultando pues ser muy importantes en el ciclo global del carbono. Sin embargo, según estos investigadores, sus resultados, también desafían los fundamentos de la biogeoquímica actual en lo concerniente a los mecanismos de secuestro de carbono. Lo que no explican es la razón de tal aserto.

Las plantas eliminan  carbono de la atmósfera mediante la fotosíntesis. Con el tiempo, los vegetales o las partes muertas de los mismos, son incorporadas al suelo en forma de hojas secas, ramas y otros residuos que formaron parte de sus individuos. En otras palabras parte de esta materia orgánica (MO) será desprendida a la atmósfera, mientras que la restante incorporada al medio edáfico.  La descomposición de la materia que llega al suelo será producida por la fauna y comunidades microbianas del suelo, para las que resulta ser una parte esencial de su alimentación. Sin embargo, tal proceso de degradación de los tejidos vegetales muertos, la denominada necromasa, será tanto más rápida conforme contengan más nitrógeno, otro compuesto esencial para la vida.

La mayoría de las plantas mantienen una relación simbiótica con los hongos micorrízogenos, y estos les ayudan a extraer los nutrientes indispensables para su alimentación, así como convertir las abundantes fuentes de nitrógeno no asimilable en otras asimilables para el desarrollo vegetal. Estudios recientes han sugerido que las plantas y los hongos (como lo son las propias micorrizas) compiten con los microbios por este elemento, mientras que tal disputa reduce la cantidad de nitrógeno asimilable en el suelo.

Existen dos tipos principales de los hongos simbióticos, las ectomicorrizas, micorrizas ericoides (EEM) y los denominadas arbusculares (AM). Las formas EEM producen enzimas que degradan los compuestos nitrogenados, lo que les permite extraer más que las AM. Y es aquí en donde el estudio publicado nos podría ofrecer algo de sustancia. Estos investigadores dicen haber detectado, examinando datos procedentes de todo el mundo, que cuando las plantas se asocian a las formas EEM, el suelo contiene un 70 por ciento más de carbono por unidad de nitrógeno que en los lugares en donde las micorrizas MA son las más abundantes.

Así pues, Los EEM permiten que las plantas que los albergan compitan mejor con los microorganismos a la hora de absorber el nitrógeno asimilable, reduciendo así la tasa de descomposición de la materia orgánica y como resultado las emisiones de CO2 a la atmósfera.

A partir de estos resultados los autores defienden que su estudio muestra como los  vegetales y la comunidades microbianas descomponedoras se encuentran interconectadas a través de tales hongos micorrizógenos, por lo que no es viable llevar a cabo predicciones precisas del ciclo del carbono sin prestar atención  a este mecanismo simbióntico, debiendo analizarse conjuntamente el sistema que conforman más, que en los mismos como organismos independientemente.

Se trata de un hallazgo que de ser cierto sería interesante, en principio. Sin embargo personalmente debo llevar a cabo ciertas consideraciones, o al menos expresar algunas dudas. Las micorrizas ericoides suelen asociarse al orden de plantas que recibe el nombre de Ericales (generalmente especímenes leñosos), las cuales suelen crecer en suelos muy pobres en nutrientes y con un pH ácido o muy ácido. Efectivamente al menos en Europa, los suelos cubiertos por géneros y especies pertenecientes al mentado Orden, tales como brezos y brecinas, acumulan mucha materia orgánica. No obstante, también contribuyen a la acidificación del medio edáfico, el cual en su presencia pierde fertilidad. Dicho de otro modo,  si pretendemos almacenar carbono en el medio edáfico en detrimento de su fertilidad….. nos encontramos con que el remedio puede ser peor que la enfermedad. Eso si, debo reconocer que desconozco que ocurre bajo otras especies de Ericales, aunque se sabe desde hace tiempo que los restos de las presentes en buena parte de Europa almacenan mucha materia orgánica sin apenas descomponer, ya que tanto la actividad como la biodiversidad del suelo resulta ser muy pobres, impidiendo el desarrollo de otros vegetales y biota edáfica que mejoran las propiedades edáficas, por lo que son más rentables para mejorar los rendimientos agropecuarios.  En términos antiguos las Ericales europeas eran conocidas como especies desmejorartes o acidificantes, mientras que las que las que propician la mejora y manejo del suelo eran consideradas mejorantes.

Podemos pues observar como introducir el carbono en la ecuación puede cambiar diametralmente nuestra perspectiva de los suelos y la vegetación. Ahora bien, en un mundo necesitado de alimentos, tal mutación se me antoja perniciosa, es decir “desmejorante”. ¿Vino malo que pretende venderse bajo la etiqueta de otro bueno?. Podría ser.  No obstante reitero, una vez más, que quizás en otros biomas y ambientes la situación sea distinta, aunque lo dudo……

Juan José Ibáñez

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Antibióticos del Suelo y Diversidad de los Ecosistemas Forestales


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Estreptomicetos. Fuente Harvard Magazine

In memorian de Luis Recatalá Boix, profesor del Departamento de Biología Vegetal de la Universidad de Valencia y miembro del CIDE-CSIC, pero sobre todo un gran profesional y buena persona (que es lo que realmente importa)

La producción de diversos antibióticos por las bacterias del suelo pueden ser uno de los factores que regulan la diversidad y composición de  los ecosistemas forestales tropicales. Esta es la principal conclusión que se desprende de la noticia científica que os ofrecemos hoy, si bien la investigación llevada a cabo se circunscribe al grupo de los estreptomicetos. De acuerdo al estudio…

Los estreptomices dan cuenta de diversas bacterias del suelo muy conocidas por su prolífica producción de antibióticos. Los antibióticos pueden inhibir el crecimiento de diversos patógenos de las plantas que habitan en el medio edáfico. Las bacterias productoras de antibióticos en el suelo son la fuente de muchos de los antibióticos utilizados para combatir infecciones en los seres humanos y las plantas. Sorprendentemente, poco es lo que se sabe acerca de cómo estos microorganismos afectan  a las comunidades y los ecosistemas tropicales, donde la diversidad de plantas, se enfrentan tanto a las presiones de la competencia interespecífica y de los patógenos que las infectan.

El estudio publicado el 28 de octubre en la revista Biotropica representa un paso adelante para una mejor comprensión de la función que desempeñan las bacterias y los antibióticos que las producen en la ecología de los bosques tropicales. Investigadores de la Universidad de Minnesota, encontraron que la producción de antibióticos por bacterias del suelo estaba muy extendida, pero que la abundancia y la actividad de los microorganismos variaban en el paisaje, dependiendo, en parte, de la disponibilidad de nutrientes.

Los resultados obtenidos sugieren diferencias sustanciales en las capacidades de las comunidades microbianas con vistas a suprimir las enfermedades transmitidas en los suelos de los bosques tropicales (…) aunque todo apunta a que estos productos antimicrobianos pueden estar influyendo en la diversidad de los bosques comentados.

Las diferencias en las capacidades de las comunidades microbianas para suprimir las enfermedades transmitidas a través del medio edáfico en los bosques tropicales podría afectar la propia composición florística de estas selvas. Se sospecha que los antibióticos actúan como armas que permiten a ciertas especies microbianas a aniquilar a sus competidores, incluidos los que atesoran un potencial patogénico para el mundo vegetal. Tal proceso puede conducir a la disminución de las poblaciones de los patógenos de las plantas e incluso llegar a producir lo que se denominan suelos supresivos, en los que tales enfermedades no prosperan. Debido a que diferentes plantas son susceptibles a distintos patógenos y enfermedades, la variación en la abundancia, eficacia y especificidad de los antibióticos microbianos secretados adquieren el potencial de afectar, no sólo a las enfermedades vegetales, y como corolario a su correspondiente productividad, sino también a la propia composición de las especies de arbóreas de los bosques. “Este estudio puede considerarse un primer paso a la hora de abrir un camino que nos permita entender el papel de las microorganismos en los suelos forestales tropicales (…)

Y yo me pregunto: ¿Y por qué no en otro tipo de ecosistemas?. Abajo os dejo la noticia original en Suajili.

Juan José Ibáñez

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Mapas do solos -mapas de Suelos: Video Introductorio Publicado por Igo Lepsch


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Para visionar el Video pinchar aquí:  https://www.youtube.com/watch?v=81MqU5TVkEw

Instituto de Ciências Agrárias da Un. Federal de Minas Gerais

Educación: North Carolina State University

Prólogo de Juan José Ibáñez

Muchos investigadores y gestores de política científica consideran que elaborar un inventario y cartografía resulta ser una actividad rutinaria, para las que no se requiere más que un entrenamiento rutinario. Nada más lejos de la realidad. Pero como sabemos “la ignorancia es muy atrevida”. Lamentablemente, en los tiempos que corren, publicar un paper en una revista indexada cuenta mucho más en un currículo que hacer una buena cartografía edafológica. Empero cualquier conocimiento de un recurso natural debe partir de un inventario espacial del mismo. El mapeador de suelos debe tener conocimientos profundos de los más variopintos temas tales como lo son la morfología, partiendo de la génesis y clasificación de suelos. Sin embargo tales habilidades son insuficientes. Del mismo modo el experto  necesitaría también encontrarse versado en todo lo concerniente a los factores formadores del suelo (litología, clima, geomorfología, biocenosis, acción humana en el pasado etc.).

En esta actividad, como en el mundo de las publicaciones científicas, debe separarse el grano de la paja. Existen buenas y paupérrimas cartografías edafológicas, dependiendo de la categoría de los expertos, así como de los recursos financiaros, logísticos y técnicos adecuados.  Y hasta aquí damos cuenta de la labor básica. Pero (…)

Gracias a los avances tecnológicos, hoy disponemos de herramientas que permiten  convertir los mapas clásicos en bases de datos georeferenciadas y digitalizadas. Con vistas a ofrecer estos productos, al margen de los sistemas de información geográfica, también se emplean sensores remotos (aéreos y sobre el terreno) de varios tipos, así como de otras herramientas matemáticas con vistas a predecir patrones espaciales, ya sean de la variabilidad espacio-temporal de las propiedades de los suelos, usando geoestadística, o de los propios edafotaxa (edafodiversidad) aplicando otro tipo de algoritmos y modelos matemáticos. Empero, aun con todo ello, tampoco aquí termina el proceso.

La comunidad de edafólogos sigue analizando y debatiendo intensamente sobre que “ente natural” debemos clasificar, dando lugar a diversas perspectivas y escuelas. La cartografía de los recursos naturales que varían en continuum (es decir casi todos ellos), demanda fragmentar este en clases discretas con vistas a poder elaborar clasificaciones y taxonomías. Del mismo modo, tales taxonomías son imprescindibles para los fines del mapeador. No obstante también existen debates y controversias acerca de cómo se deben mejorar las taxonomías naturales (ver por ejemplo: Magic Numbers: A Meta-Analysis for Enlarging the Scope of a Universal Soil Classification System), así como su vinculación con la cartografías (ver  The fractal mind of pedologists (soil taxonomists and soil surveyors y El Concepto de Suelo, su Clasificación y Representaciones Canónicas)

Igo Lepsch es un buen amigo y edafólogo muy respetado en Brasil, especialmente en todo lo relacionado con la cartografía de suelos y la aplicación a las mismas de la edafometría. Entre otras muchas publicaciones, también es autor del libro “Formação e Conservação dos Solos”. Os dejo pues con la introducción al video, traducida también al castellano. Ya que ambos idiomas muy parecidos, seguir el video (relleno de ilustraciones, tablas y gráficos) no les resultará complejo a los hispanoparlantes.

Juan José Ibáñez

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Biorremediación de sitios contaminados por hidrocarburos aromáticos policíclicos y dioxinas mediante hongos


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Los hongos de la pudrición blanca de la madera. Fuente: Forestry images

Entre los numerosos compuestos difíciles de descontaminar en los suelos se encuentran algunos como hidrocarburos aromáticos policíclicos y las dioxinas, generando serios problemas ambientales en muchos países. Frente a otras alternativas la biorremediación parece que comienza a ofrecer resultados esperanzadores. Hoy os narraremos la investigación llevada a cabo por investigadores finlandeses a este respecto. Sin embargo, adelantemos que el estudio versa sobre suelos muy contaminados, cuyo tratamiento es llevado a cabo en instalaciones, no en el propio campo. Por lo tanto, a falta de más información, se trataría de descontaminar ex situ, que no in situ. Los hongos de la pudrición blanca de la madera (que también degradan pesticidas) ya han sido empleados en diversas tareas de descontaminación, mostrándo, al parecer, ser buenos candidatos para llevar a cabo esta tarea de limpieza ambiental y edáfica. Abajo os dejo un resumen traducido al español castellano del original escrito en suajili. Sinceramente no soy un experto en el tema, pero cabe señalar que me he sorprendido el sistema finlandés de utilizar materiales fuertemente contaminados con vistas a construir nuevos vertederos. En principio y aun reconociendo mi ignorancia, se me antoja una barbaridad. En cualquier caso, la alternativa que proponen estos colegas finlandeses parece ser más esperanzadora y ambientalmente sustentable que las que pretenden reemplazar. Eso sí, también ignoro el esfuerzo que habría que realizar a nivel económico con vistas a descontaminar ex situ 3 millones de toneladas de suelos en dos años. Abajo os dejo la traducción grosera que he llevado a cabo pidiendo de antemano escusas por los posibles gazapos, que a fin de cuentas pueden constarse al cotejar la traducción y la nota de prensa original.

Juan José Ibáñez

Comencemos pues……

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Efecto de los pesticidas sobre las lombrices del Suelo


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Rociando pesticidas, Fuente: AP Environmental Science Blog

Como todos vosotros sabéis, la ingente cantidad de pesticidas que demanda la agricultura intensiva actual contamina toda la biosfera, dañando el medioambiente. Finalmente somos los propios seres humanos los que padecemos tal envenenamiento derivado de tales prácticas. Muchos de estos tóxicos son dispersados en forma de espráis, aunque finalmente la mayor parte de los mismos termina en el suelo afectando a sus organismos y alterando negativamente el metabolismo de los ecosistemas. Ya os hemos comentado que, en ambientes templados húmedos y subhúmedos, los lumbrícidos, resultan ser  los ingenieros del suelo más relevantes, siendo su papel capital en la mejora de las propiedades físicas y químicas del medio edáfico. ¿Qué les ocurre a estas criaturas, cuando un campo de cultivo es rociado año tras año con pesticidas?. Simplemente el efecto de los últimos sobre las primeras es devastador. Un estudio reciente, cuyos resultados han sido publicitados por ScienceDaily muestra los estragos producidos. Los autores de la investigación que reproducimos hoy al final de esta entrega, muestran como las lombrices logran desintoxicarse, aunque el precio resultará ser muy alto, ya que gastan gran parte de su energía en tal proceso, en detrimento de otros esenciales para el buen funcionamiento de su metabolismo.

Los pesticidas incrementan el metabolismo de estos gusanos anillados expoliando sus reservas de glucógeno, aumentando también la cantidad de aminoácidos y proteínas como consecuencia de la desintoxicación. La respuesta varía según se trate de su primera exposición a estos tóxicos, o que ya sufrieran tal agresión en años previos. En cualquier caso, su tasa reproductiva disminuye dramáticamente  de tal manera que sus poblaciones se reducen dos o tres veces respecto a las que cabría esperar. Del mismo modo, este gasto energético requerido para la desintoxicación de sus cuerpos se traduce en que los individuos solo alcancen una masa corporal que equivalente a la mitad de los especímenes no afectados por el envenenamiento.

Resumiendo, menores tamaños y poblaciones se traducirán necesariamente en mermar la actividad de estos ingenieros del suelo, y como corolario,  tal proceso reducirá su rol en mantener la fertilidad de los suelos y el reciclado de nutrientes. Y así el agricultor se verá obligado a realizar nuevos desembolsos, algunos de los cuales, como las enmiendas químicas, aumentarán la fertilidad química y las producciones agrarias, aunque a costa de generar una nueva contaminación ambiental. Tal hecho no acaece en la denominada agricultura orgánica o ecológica.

Reiteramos por enésima vez que la agricultura industrial lo envenena  todo. El mejor pesticida sintético es el que no se produce.  Se han acumulado ya demasiadas evidencias científicas como para que la sociedad actual comprenda que la futura producción alimentaria debe basarse en otros principios, ya que de no ser así viviremos en un mundo más enfermo y polucionado, lo que ineludiblemente redundará negativamente en la salud de la población humana. Os dejo pues con la noticia (…)

  Juan José Ibáñez

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Ingenieros del suelo y ecología de la restauración de las praderas


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Praderas americanas (sello de correos). Fuente: hormigas.org

 Ya hemos hablado en numerosas ocasiones de los ingenieros del suelo, con especial atención a hormigas, termitas y lombrices.  En nuestra categoría biología y ecología del suelo, podéis encontrar abundante material. Por un lado, los edafólogos intentan detectar y proponer que taxa biológicos pueden ser indicadores de la calidad del suelo, mientras que por otro los ecólogos indagan sobre posibles factores bióticos y abióticos que puedan servir para monitorizar como los ecosistemas se recuperan o degradan tras el impacto humano (ecología de la restauración). Habría mucho que decir sobre estos temas. Existen especies en el medio edáficos que son ubicuas en todos los suelos del mundo, mientras que otras tan solo aparecen bajo ciertas condiciones. Biotaxa como los nematodos, colémbolos etc., pertenecen al primer grupo, mientras que los ingenieros del suelo suelen serlo al segundo. Muy a menudo estos últimos resultan ser de gran tamaño y más fáciles de extraer e identificar, pero tan solo aportan información de los ambientes concretos en donde habitan, no siendo extrapolables a otros.

Lamentablemente en el mundo anglosajón, que adora a su “Dios Darwin”, pretenden imponer el uso de las lombrices como el mejor de los indicadores a nivel universal, cuando en realidad no se presentan en muchos ambientes. Se trata de una iniciativa/actitud que oscila entre el nacionalismo mal entendido y la obsesión/divinización de todo dicho y hecho por Carlitos Darwin. Mal ejemplo para la ciencia. Pero vayamos al asunto.  

Investigaciones recientes señalan que en las praderas americanas, o en parte de ellas, la diversidad de hormigas puede ser utilizada como indicadora de la restauración (recuperación) de las praderas degradadas y sus suelos. No entraremos aquí a buscar las razones (algunas son aportadas por la nota de prensa que os reproduzco abajo) ya que hemos abundado en este asunto hasta la saciedad en la categoría previamente mencionada de nuestra bitácora (biología y ecología del suelo) blog (pero ver también relación de post que os mostramos al final de esta entrega).   

Lo que la investigadora del estudio, que ha dado lugar a la noticia que hoy analizamos, defiende es que la diversidad y abundancia de las especies de hormigas aumenta conforme los ecosistemas van  recuperándose. Del mismo modo, las especies de estos organismos, al principio generalistas, van siendo reemplazadas y/o enriquecidas por otras denominadas especialistas. Se trata de algo muy habitual en el proceso de sucesión ecológica. De este modo, también aumenta el número de nichos ecológicos (heterogeneidad ambiental) dando lugar a la instalación de otras especies que benefician la propia recuperación de los ecosistemas degradados. Como ya señalamos con anterioridad, las colonias de ciertas hormigas también poseen una cohorte de biotaxa de otras especies que viven simbióticamente con ellas, las depredan o simplemente las parasitan.  Del mismo modo estos ingenieros remueven el suelo y evitan el lavado de nutrientes, mejorando sus propiedades físicas. En consecuencia, no es de extrañar que si los resultados de esta investigación son corroborados, la diversidad de hormigas pueda, efectivamente, ser un buen indicador de la restauración ecológica de las praderas, o lo que es lo mismo, de su retorno a unos estadios ecológicos más próximos a los que acaecían previamente a la degradación.   Partiendo de la teoría ecológica clásica, estos resultados son más que previsibles.

No obstante, debemos advertir, que cada ambiente o grupos de ecosistemas que habitan en algunos de estos, atesoran frecuentemente distintos ingenieros del suelo, o en su defecto unos son más abundantes y/o importantes que otros a la hora de mantener o incrementar la denominada calidad del suelo. En consecuencia, los resultados obtenidos no son extrapolables a otros territorios.

Antes de seleccionar y utilizar alguno de los diversos taxa que son identificados como ingenieros del suelo, son imprescindibles estudios previos en ecosistemas prístinos (o escasamente) perturbados incluyendo su medio edáfico, por cuanto estos nos permitirán discernir que ingenieros del suelo habitan en ellos y su papel a la hora de mejorar las propiedades edáficas que, a su vez, facilitarán la restauración de la vegetación y fauna aéreas. En unos territorios serán las termitas, en otros las hormigas, en otros las lombrices y probablemente en muchos la combinación de algunas especies que pertenezcan a algunos de los variados grupos taxonómicos de los ingenieros que nos ofrece la naturaleza.  Extrapolar resulta ser una iniciativa, en el mejor de los casos, poco fructífera si no se conoce adecuadamente la ecología del suelo y la fauna que allí habita. Empero en el caso de desear perder el tiempo les aconsejo, escoger las  lombrices ya que la ciencia actual sigue los dictados del mundo anglosajón.  Probablemente el indicador elegido no sirva para nada, empero será más fácil que la investigación sea publicada en una revista de prestigio, al menos en Europa. Os dejo pues con la noticia y los post previos mencionados.

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Las Raíces de las Plantas y los Suelos revolucionan la investigación de la Robótica


El título del post pudiera parecer en primera instancia un reclamo publicitario con vistas a dar cuentas de una investigación que, a la postre, albergara contenidos insustanciales. Sin embargo, no es así. Ya os explicamos en otro post precedente titulado: “Sobre la Inteligencia de las Plantas y la Investigación Robótica (Raíces y Fitorobótica) que se estaba desarrollando un macro-proyecto europeo para construir un tipo de robots cuyas bases se asentaban principalmente en emular el desarrollo de las plantas en el medio edáfico (búsqueda de nutrientes, agua, etc.). Se trataba de la imitativa  denominada  Plantoid. Pues bien, a la hora de escribir este post, tal investigación transdisplinaria ha concluido, dando lugar a la nota de prensa que lleva por título “Se consolida una nueva era para la robótica europea”. En esta última se han redactado frases como las siguientes: “Un robot prototipo de apariencia similar a un árbol ya ha sido desarrollado (…) aplicaciones de estas capacidades podrían incluir la detección de sustancias químicas tóxicas en las proximidades, la vigilancia y el análisis del suelo, la exploración espacial y las operaciones de búsqueda y salvamento tras una catástrofe natural. (…) A largo plazo podría dar lugar incluso a nuevas herramientas quirúrgicas (…) Este ‘árbol’ cuenta con un tronco construido con una impresora tridimensional y equipado con sensores con forma de raíz capaces de buscar suelo fértil de una forma muy similar a como lo hacen las raíces naturales (…) Los sensores, situados en los ápices de cada raíz, detectan la temperatura, la humedad y la presencia de materia orgánica concreta como nitratos y fosfatos. Si una raíz se encuentra con un obstáculo, puede buscar otro camino. Las raíces están conectadas a un microordenador alojado en el tronco, hecho de plástico. (…) Para desarrollar estos robots semejantes a plantas, los investigadores tuvieron que dar con formas de copiar los mecanismos naturales que permiten crecer a las raíces. Al ‘alimentar’ al robot con filamentos artificiales, este prototipo es capaz de construir su propia estructura y penetrar en el suelo. (…) Los sensores permiten a las raíces robóticas reaccionar ante estímulos del mismo modo que las raíces naturales (…).

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Posibles prototipos de dicen que revolucionarán el futuro de la Robótica. Fuente. Plantoid.

 Tras años de denostar la ciencia del suelo, ahora resulta que los investigadores que trabajan en temas de tan vigente actualidad y generosa financiación aseguran que este tipo de robótica revolucionará el futuro. Todo el estudio se basa en emular el comportamiento de las raíces, imitar como se desenvuelven y comportan en un suelo, su entorno natural. Pero a la postre siguen sin subvencionarse decentemente las investigaciones encaminadas a mejorar nuestra comprensión de los aspectos relacionados con el medio edáfico y los organismos que en él habitan. Os vuelvo a repetir que hay  razones científicas que la razón no entiende. Y estos robots se parecen ya (en sus primeros prototipos) a las plantas, que no a algún  tipo de humanoide con la fisonomía de que hacen gala en los films de ciencia ficción. Llegados a este punto cabe preguntarse, a falta de financiación y aumentar la menguada masa crítica edafólogos y biólogos del suelo: ¿sabrán realmente emular el crecimiento, estructura y todos los procesos implicados que llevan a cabo los sistemas radiculares de las plantas en su medio?.   Personalmente lo dudo, aunque espero y deseo que estos nuevos juguetes ofrezcan extraordinarios frutos para la ciencia y el desarrollo tecnológico. Ahora bien, ¿No se trata de una contundente razón para prestar una mayor atención a nuestra disciplina?; ¿No se obtendrían así mejores robots de esta naturaleza?. En fin, os dejo con la noticia completa. Buscando por Plantoid en Internet, (incluyendo una galería de imágenes) encontrareis abundante material sobre esta nueva era de la robótica en Europa que, a fin de cuentas, se sustenta en lo que hoy conocemos acerca de la interacción raíces-suelo.

Juan José Ibáñez

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Un Mar de Agua Bajo los Suelos del Amazonas: El riesgo de destruir antes de entender


Recientemente se ha encontrado un inmenso acuífero muy profundo en parte de la cuenca amazónica y territorios colindantes. Se trata de un gran hallazgo, nadie lo duda. Ahora bien, puede estar comenzando a contaminarse antes de conocer su estructura, dinámica y posibilidades de uso sostenible.

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Océano amazónico. Fuente: Taringa

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 Mato Gosso; Fuente Wikimedia

  En un post precedente que llevaba por título: “La Investigación del Manejo del Suelo y los Resultados de Estudios Peligrosos (Confundentes), ya comentábamos al criticar la siguiente noticia “Deep, permeable soils buffer impacts of crop fertilizer on Amazon streams, study” que “si tenemos al menos en cuenta el conjunto del sistema suelo-regolito-acuífero (….) los investigadores que han llevado a cabo el estudio reconocen (…) que las capas profundas deben actuar como ambientes buffer o tampón reteniendo los contaminantes y fertilizantes que causan graves problemas en los perfiles del suelo más someros de Europa o EE.UU., por citar dos ejemplos. Sin embargo, sería sumamente irresponsable pensar que (i) todas las profundas coberturas edáficas de la región estudiada en Brasil reaccionan de la misma manera; (ii) que el proceso no pueda revertirse con el tiempo y (iii) que los resultados induzcan a inferir que se pueden añadir elevadas dosis de fertilizantes a estos ecosistemas que, dicho sea de paso, debieran ser conservados como patrimonio de la humanidad en lugar de ser presa de la deforestación, con las agresivas prácticas de la agricultura industrial”. La crítica iba dirigida hacia el comentario vertido en el primer enlace en el que se señalaba/defendía” The often damaging impacts of intensive agriculture on nearby streams, rivers, and their wildlife has been well documented in temperate zones, such as North America and Europe. Yet a new study in an important tropical zone—the fast-changing southern Amazon, a region marked by widespread replacement of native forest by cattle ranches and more recently croplands—suggests that at least some of those damaging impacts may be buffered by the very deep and highly permeable soils that characterize large areas of the expanding cropland”. Dicho de otro modo, que los suelos profundos del Mato Grosso, por su gran profundidad y permeabilidad retenían los contaminantes (agroquímicos) producidos por la agricultura industrial, sin verterlos a las aguas corrientes, de lo cual terminaba infiriéndose a cerca de sus bondades con vistas a que tales prácticas agrícolas no contaminaran las aguas y como corolario deñaran al medio ambiente y la salud humana. También comentamos que lo que podía acaecer en el futuro era lo que se denomina “bomba química del tiempo”. Pues bien posteriormente otra noticia, independiente de la primera, y que llevaba por título:” La Amazonia tiene un océano subterráneoy en la que puede leerse “La Amazonia posee una reserva de agua subterránea con un volumen calculado en más de 160 billones de metros cúbicos” (…) Ese volumen es 3,5 veces mayor que el del Acuífero Guaraní, un reservorio subterráneo de agua dulce que abarca territorios de Uruguay, Argentina, Paraguay y fundamentalmente Brasil, con 1.200.000 kilómetros cuadrados (km²) de extensión. “Esa reserva subterránea representa más del 80% del total de agua de la Amazonia (…) En razón de los procesos geológicos acaecidos durante ese período, quedó depositada en las cuatro cuencas una extensa cobertura sedimentaria, con espesores del orden de miles de metros. Pues bien el misterio de la capacidad tampón de estos suelos muy permeables y profundos comienza a clarificarse, aunque posiblemente los autores de ambos estudios no comprendan el riesgo del que ya advertimos en nuestro post. Resulta factible conjeturar, al leer ambos estudios que, el agua cargada de agroquímicos desciende hacia el inmenso acuífero subyacente, en donde los contaminantes se diluyen en la ingente cantidad de recursos hídricos que alberga. Ahora bien, si se siguen echando agroquímicos sin control y comienza a explotarse el acuífero intensamente, la capacidad de dilución disminuirá, pudiendo causar un enorme problema ambiental y salubrista. Eso sí puede tardarse bastante tiempo, si el territorio no se convierte rápidamente en un paraíso colosal con vistas a la producción de biocombustibles y cultivos transgénicos. De ser así, como comienza a suceder, añadir ingentes cantidades de pesticidas y fertilizantes el acuífero, aun mal conocido comenzará a contaminarse, tarde o temprano.

Tal hecho, vuelve a poner sobre la mesa la necesidad de que la edafología actual converja hacia la iniciativa denominada zona crítica terrestre, de la cual hemos escrito numerosos post en la categoría que lleva tal nombre. La comprensión de los procesos naturales avanzará aunando las perspectivas ofrecidas por disciplinas diferentes y sus correspondientes sinergias, en lugar de mantenerlas en compartimentos estanco, tal como parece deleitar va muchos edafólogos.  Un problema estriba en que tal conexión subterránea podría  pasar de convertirse de bendición a maldición, surgiendo una futura contaminación local a miles de kilómetros de distancia de donde se añadieron los agroquímicos. La decisión más racional sería conocer primero tal estructura espacial de tal mar subterráneo, para posteriormente tomar las decisiones oportunas que condujeran a una explotación sostenible. Sin embargo me temo que el proceso que comienza a acaecer es el contrario. También cabe señalar que por su antigüedad y singularidad, tal preciado recurso puede deparar el descubrimiento de organismos y procesos evolutivos que aún desconocemos. La ideología imperante de las multinacionales resulta ser primero dispara y luego pregunta. Se trata de un tema más que inquietante.

Juan José Ibáñez

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