La Biodiversidad Microbiana de los Suelos de la Cuenca Amazónica ¿Vergel o Desierto?

Desde hace tiempo los edafólogos conocen bien la escasa materia orgánica y biodiversidad se los microorganismos de los horizontes superficiales de los suelos de la Cuenca Amazónica (exceptuando las Terras pretas, por supuesto). Como veremos hoy algunos “expertos” comentan que se trata de un verdadero desierto, al contrario de la exuberante manifestación de vida que surge sobre el medio edáfico. Y así lo demuestran todos los artículos que he leído. Ahora bien, ¿se trata de una aseveración incuestionable? Sinceramente creo que no. ¿Por qué? Sencillamente a causa de la asunción de que la mayor parte de la actividad biológica y materia orgánica se acumula en los centímetros superficiales del suelo.   Por estas razones, en el artículo que os voy a presentar hoy, como en la mayoría, tan solo se analizan esos 5 primeros cm., tras retirar la hojarasca (da igual que hubieran sido 10 o 15). Y al realizar tal protocolo de muestreo, efectivamente se detecta poco vida, ya sea como biomasa, número de organismos o biodiversidad.

 

 

 

Biodiversidad del suelo. Fuente: Logo del

Proyecto “Consider”, Financiado por la UE

 

Leyendo noticias sobre los suelos amazónicos, me topé con una Noticia de Science Daily que os muestro abajo. Como me llamó la atención busqué el artículo original. Debido a que este había sido publicado en la prestigiosa revista norteamericana: “Proceedings of the National Academy of Science”, era muy posible que estuviera en acceso abierto, al contrario que en las europeas. Y así fue. Pinchar aquí y bajároslo si tenéis interés: “The diversity and biogeography of soil bacterial communities”.

 

Los autores recogieron muestras de una gran cantidad de biomas para llegar a las siguientes conclusiones:

 

  • La diversidad bacteriana de los suelos de la cuenca amazónica es tan pobre que podría considerarse un desierto.
  • A nivel global el pH resultaría ser el principal determinante de la diversidad de bacterias de los suelos.

 

Nótese que no se habla de microorganismos, sino tan solo de bacterias. Por lo tanto cabría pensar que pudiera no ocurrir igual con arqueas, hongos, actinomicetos, algas etc. ¡Pudiera ser!. Sin embargo, tengo constancia que el número de individuos y especies de nematodos de los suelos naturales de las selvas tropicales es muy escaso, al menos en los centímetros superficiales. Recordemos que se trata de un grupo de invertebrados muy abundante en todos los suelos y con una gran cantidad de especies descritas. Por tanto no resulta imprudente corroborar tal tesis “provisionalmente”.

 

Sin embargo, una cuestión es aseverar que eso ocurre en los centímetros superficiales y otra bien distinta extrapolarlo al conjunto del perfil del suelo. Como ya comentamos en varios post que incluimos en la categoría  Biomasa y Necromasa en los Suelos”, y que podéis consultar allí, la distribución de materia orgánica y raíces es muy superior a la que se creía previamente, cuando en lugar de esos cm. superficiales se analiza hasta una profundidad de 2, 3 o 4 metros. Todos los edafólogos creíamos que el carbono del suelo y la biomasa radicular eran muy escasos en los suelos ácidos tropicales, pero resulto no ser cierto, sino todo lo contrario. Por lo tanto, debido a que las rizosferas (comunidades microbianas ligadas a los sistemas radicales) se desarrollan a lo largo de todo el entramado de raíces, así como que el carbono detectado en el medio edáfico se encuentra positivamente relacionados con ellas, me atrevería a señalar que las conclusiones obtenidas no pueden ser extrapolables al conjunto de los solum tropicales.

 

¿Y que decir de la aseveración de estos autores sobre la importancia del pH?. Ya han detectado otro tipo de determinismo. Pero dudo que todo sea tan sencillo como los autores defienden. La biomasa y diversidad de los microorganismos en los ácidos en España varían enormemente. Ya hablamos de este hecho también, así como que emigran en ambientes semiáridos a los horizontes más profundos tan pronto como el clima les es desfavorable.  Por tanto al muestrear exclusivamente los horizontes superficiales (…) ¡más de lo mismo!.

 

Resumiendo se trata de un trabajo que, por partir de premisas erróneas, nos lleva a conclusiones falaces. No digo que los resultados no alberguen valor alguno. Lo que ocurre es que no son extrapolables para el conjunto del suelo. Sin embargo, son muchos los expertos en biología del medio edáfico que defienden, sin una base empírica adecuada, que casi toda la actividad biológica y biomasa microbiana se concentra cerca de su superficie. Y es obvio que en tanto en cuando continuemos muestreando mediante este tipo de diseños seguiremos corroborando una verdad a medias, que en muchos aspectos es peor que una mentira rotunda. Sólo se ve lo que se explora. Así no se progresa en ciencia.  Por lo tanto me atrevería a señalar que aún desconocemos los patrones de la biodiversidad, y distribución espacial  (en un perfil) de los microorganismos en los suelos amazónicos.

 

Juan José Ibáñez

 

In Bacterial Diversity, Amazon Is A ‘Desert’; Desert Is An ‘Amazon’

ScienceDaily (Jan. 25, 2006) — Ironically, in the diversity of soil bacteria, the otherwise species-rich Amazon is a more like a desert, while the arid desert is a teeming microbial Amazon, researchers have found. Their first-ever continental-scale genetic survey of soil bacteria revealed that the primary factor that seems to govern the diversity of soil bacteria is soil pH. Thus, the acidic soils of topical forests harbor fewer bacterial species than the neutral soils of deserts.


The researchers said that, since soil bacteria play a fundamental role in a vast array of ecological processes, their survey constitutes an initial step in a new research pathway to understanding that role.

Biologists Noah Fierer and Robert Jackson published their findings in the Early Online Edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences the week of Jan. 9, 2006. Their work was sponsored by the National Science Foundation and the Mellon Foundation. Fierer, a former post-doctoral scientist at Duke University, is at the University of Colorado; and Jackson is in the Department of Biology and the Nicholas School of the Environment and Earth Sciences at Duke.

“Although soil bacteria have been studied for centuries, fundamental biological questions remain unanswered,” said Fierer. “We probably know more about the organisms in the deepest ocean trenches than we know about the organisms living in soil in our backyards.  

We step on soil every day, but few people realize that ‘dirt’ supports a complex community of microorganisms that plays a critical role on Earth, he said. “The number of bacterial species in a spoonful of soil is likely to exceed the total number of plant species in all of the United States.

According to Jackson, “Microbes are very important for most of the critical processes in nature. They are extremely important for the cycles that make nutrients available to plants and animals; and for much of the respiration that returns carbon back to the atmosphere as carbon dioxide. They also give off most of the important trace gases in our atmosphere like methane.Given this importance, it was really surprising to us that no one had tried to systematically explore the pattern of diversity of soil bacteria on a continent-wide scale. Part of the reason is such a survey is technologically challenging, and it’s logistically challenging as well,” he said.

In their survey, Fierer and Jackson collected 98 soil samples from across North and South America. They chose research sites in which considerable scientific data had already been collected that would enable them to assess the role of factors such as temperature and rainfall on diversity. These included many of the Long-Term Ecological Reserves in North America, supported by the National Science Foundation. While some of the samples were provided by scientists conducting studies in such research areas, other samples required remote treks through the Amazonian jungle, said Jackson.

The researchers assessed the microbial species diversity of their samples by performing “DNA fingerprinting” that would reveal the diversity of a particular kind of DNA called ribosomal DNA. This DNA is known to differ considerably among bacterial species, serving as a type of genetic “bar code” that can be used to differentiate species. While the measure did not tell the researchers how many microbial species existed in the samples, it did give them a comparative measure of such diversity among the samples, said Jackson. The analyses revealed large differences among the samples in terms of diversity. The scientists then correlated that diversity with environmental factors, including latitude, temperature and soil pH.

As biologists and ecologists, the factors that we think of typically as controlling plant and animal diversity didn’t seem to correlate with the diversity of microbes,” said Jackson.Instead, the factor that correlated best with diversity was the pH of the soil they were growing in. It does make sense, since every biologist knows that when you culture microorganisms in the laboratory, the diversity and the health of those organisms tends to decrease in more extreme pHs.” However, Jackson did not rule out the possibility of microbial “hot spots” that their broad survey might have missed.

Added Fierer, “These findings also suggest that soils with similar levels of acidity, even if those soils are thousands of miles apart, have similar bacterial communities.“.

Jackson emphasized that “This is really just a first step to a better understanding of what controls microbial diversity around the world. Such understanding will offer important insights into the many processes soil microorganisms control — including the carbon cycle of decomposition of organic matter and the nitrogen-fixing cycle – both of which free nutrients for plants. Also, microbes control emissions of methane and other gases, many of which are important greenhouse gases,” he said.

Adapted from materials provided by Duke University.

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