‘Biología y Ecología del Suelo’

Día Mundial de la Biodiversidad del Suelo (Los Movimientos Ecologistas y el Suelo)

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Fuente: Ecologistas en Acción.

Hace ya unos 40 años que comencé a integrarme en los movimientos ecologistas. Aún no había terminado la carrera universitaria y la sangre hervía  por mis venas. Sin embargo tres años después me desligué de tales iniciativas, bastante decepcionado. Los movimientos ecologistas, al menos en Europa, tan solo han intervenido en asuntos relacionados con los suelos cuando algún tema de moda los mencionaba, mostrando más que todo su interés por aparecer en los medios de comunicación, pero sin atisbo de atesorar una perspectiva propia sobre este recurso natural. Y sí las ciencias del suelo sufrieron una decadencia progresiva hasta prácticamente desaparecer de la denominadabig science” y/o “main stream” de la literatura científica. Desde luego no han sido partícipes, sino más bien todo lo contrario” de la concienciación ciudadana sobre la alarmante degradación de los suelos en todo el mundo. Ahora ya es demasiado tarde, aunque también pudiera alegarse que “más vale tarde que nunca”.  Todo depende del cristal con que se mire, ¿verdad?

Por ejemplo, en España, y más concretamente en mi Institución, no he visto protestar a ninguno de ellos por la  paulatina aunque inexorable extinción/desaparición del más de una decena de los antiguos centros de edafología, uno a uno durante tres décadas. Desde que comenzamos la andadura en esta bitácora, tampoco he logrado alcanzar más que escasísimas noticias de interés en sus comunicados, artículos y notas de prensa. De hecho, para mi consternación les hemos tenido que criticar, más que alabar, en diversos post.

Sin embargo, ante la degradación y pérdida irreversible de este recurso natural, la comunidad internacional fue despertando de su letargo, casi a golpes de realidad, hasta que en los últimos años han comenzado a publicarse artículos de edafología en las revistas más prestigiosas del mundo, mientras que la ONU y la FAO lanzaban el Año Internacional de los Suelos. Eso sí, ha sido tal el desprecio por esta ciencia, como para que las plantillas de expertos fueran languideciendo, por falta de plazas, envejecimiento y jubilación.  Como corolario, el renacimiento de la edafología ha venido lastrado por  los sempiternos científicos oportunistas que publican sobre los temas de moda, mostrando un paupérrimo bagaje del objeto de estudio que tienen entre sus manos, aspecto que hemos denunciado hasta la saciedad en esta bitácora.

Los movimientos ecologistas son imprescindibles con vistas a remover el patio político, y concienciar a los ciudadanos de los males que afectan a la biosfera. Personalmente desearía que tuvieran más personalidad y unos objetivos claros en lugar de buscar aparecer constantemente en la prensa con aquellos temas que despiertan interés mediático en un momento dado. No citaré aquí más que el ejemplo de como muchos de ellos apostaron por la bioenergética/ biocombustibles de primera generación, colaborando indirectamente en la degradación del recurso que ahora desean defender. Y este es tan solo un caso entre otros muchos. No estaría de más que un día propiciaran un evento/congreso de reflexión sobre los múltiples errores que cometieron en el pasado y extrajeran conclusiones al objeto de  evitar recaer en los mismos males de siempre: “el protagonismo en los medios de comunicación de masas”.  No hay que salir tan solo en la foto, sino denunciar aquello que en el futuro nos explotará en las manos aunque actualmente no despierte interés. Se trata de hacer camino, no de transitar por los más trillados.  En cualquier caso, mi amigo Juan Botella, me ha enviado esta nota de prensa: “Suelos vivos para conservar la biodiversidad”. Nosotros llevamos 12 años bastante solos, sin el auxilio y colaboración de aquellos que deben ayudar-concienciar-colaborar a políticos y ciudadanos con vistas a reservar nuestro planeta. Abajo os dejo el contenido de su nota de prensa, con la esperanza de que no vuelvan a olvidarse una vez más, recayendo en sus viejos sesgos y vicios.

Juan José Ibáñez

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El carbono lábil/soluble de los suelos y sedimentos de las llanuras de inundación y otros hábitats encharcados como marismas y manglares

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Llanura de Inundación en la región Caribeña de Colombia. Fuente en el propio enlace

 Hoy me voy e sumergir en terrenos pantanosos desde dos puntos de vista. El primero deviene en que la nota de prensa que vamos a “¿explicar?” en este post nos informa acerca de la dinámica del carbono de suelos y sedimentos que por estar encharcados ralentizan la descomposición de la materia orgánica que contienen, por los que suele acumularse allí, en donde el azufre desempeña una función importante o vital para el metabolismo microbiano. Se trata de ambientes en los que a menudo abundan los denominados Fluvisoles tiónicos: Suelos Ácido Sulfatados. Mi segunda ciénaga, ya muy personal, estriba en que la bioquímica del suelo que utilicé en mi paleolítico científico (inicios de la carrera profesional), ha pasado a ser patrimonio histórico de la ciencia. Pero si me atrevo a decir que el estudio en cuestión compete a lo que se denomina carbono soluble, más o menos equivalente al lábil, si bien algunos expertos no estarán de acuerdo. No obstante el Dr. Humus así me lo ha hecho saber.  En consecuencia seré breve con vistas a no divagar y hundirme, más aun si cabe, en el fango de la ignominia científica.

 Científicos de la Universidad de Stanford han llevado a cabo un estudio sobre la dinámica del carbono en llanuras de inundación como hábitats representativos de los ambientes encharcados, con escasa o nula concentraciones de oxígeno. Es bien sabido que en estos ambientes la actividad microbiana es baja y la descomposición de la materia orgánica lenta, por lo que los suelos tienden a actuar como sumideros o secuestradores de carbono. Para tales sitios, en conocido desde hace mucho tiempo que la actividad microbiana, a falta de oxígeno, echa mano del azufre, lo cual es advertido en el terreno por la presencia de minerales ricos en este elemento químico. Empero según estos bioquímicos y microbiólogos: “tal carbono subterráneo no permanece necesariamente bajo tierra a largo plazo. Al ser soluble en agua, el carbono puede filtrarse en las vías fluviales ricas en oxígeno, donde los microbios lo consumen fácilmente”. En otras alabras, al parecer, los materiales orgánicos solubles y no utilizados pueden migrar fácilmente a una vía acuática oxigenada en donde fluyen, y se descomponen ya más fácilmente, desencadenando floraciones de algas y otros problemas relacionados con la calidad de las aguas, finalizando en la atmósfera. En otras palabras lo que nos ¿desvelan? Los autores del estudio es que, en hábitats encharcados de esta clase, el secuestro de carbono es menor que el que se pensaba, relacionándolo inmediatamente con el cambio climático, como suele ser habitual, venga o no venga a cuento. Os dejo pues con la noticia traducida (por Google, esta vez sin mi ¡sabia! revisión, por lo que podéis taparos las narices, como cuando estáis delante de los ambientes en cuestión en donde os deleita ese hediondo hedor que desprenden los  denominados Fluvisoles tiónicos (Suelos Ácido Sulfatados). Os añado otros fragmentos de textos de libre acceso en Internet, que pueden ayudaros a entender los tipos de carbono involucrados y algunas cosillas que os aliviaran a la hora de interpretar el texto, si atesoráis los mismos precarios conocimientos que este impresentable bloguero (poco, o nada). La razón es que me acaban de operar ce cataratas en los ojos, por lo que además de perder neuronas también visión.

Juan José Ibáñez

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Resistencia a los antibióticos y las bacterias del suelo al rescate

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Un antibiótico eficaz contra bacterias resistentes es descubierto. Fuente: Teletica

Ya hemos comentado en diversos post, varios de los cuales exponemos abajo, que los microorganismos del suelo han sido la principal arma que ha utilizado la medicina para defendernos de las infecciones. Y todo ello gracias a los antibióticos que producen. Empero, como somos estúpidos por naturaleza, estamos convirtiendo esta gran reserva de medicamentos, que han salvado cientos de millones de vidas, en un problema descomunal, al inducir que sea justamente en el recurso suelo en donde ahora estos bichitos generan bacterias multirresistentes. No se puede utilizar el medio edáfico como en vertedero de antibióticos y/o otros elementos dañinos para la salud pública. No me repetiré más, por cuanto  abajo os muestro bastante material, previamente escrito para esta bitácora.

La noticia de hoy nos informa de que, a pesar de todo, y ante el fragante desprecio de la farmaindustria por los sufrimientos que padece la población, al no invertir en el descubrimiento de nuevos antibióticos (sino no es escandalosamente rentable para estas multinacionales, no investigan), de nuevo los microrganismos del suelo vienen a nuestro rescate. Y eso es precisamente lo que nos relata las dos noticias que os ofrecemos hoy sobre el mismo tema. Hablamos de la pseudouridimycina, recientemente detectada en una muestra de suelo. Os dejo pues con las noticias, no antes sin recalcar que si seguimos usando el suelo como vertedero en donde abandonar nuestras inmundicias, las consecuencias de nuestros actos acabarán generando una pandemia global de dimensiones impredecibles. Los expertos alegan que este nuevo fármaco no generará resistencias, aunque eso ya es harina de otro costal…..

Juan José Ibáñez

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Dinámica de la materia orgánica en los sedimentos y suelos inter-mareales y su cadena trófica

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Habitas intermareales. Fuente: Los ecosistemas de la tierra 2012

Como señala Wikipedia, los sedimentos inter-mareales incluyen las costas,  rocosas, playas;(ya sean de arena o guijarros) que corresponden con las zonas de acumulación (a veces de erosión) de sedimentos y las zonas estuarinas, donde los depósitos terrígenos son más o menos importante, depositándose en forma de lodos; en las regiones tropicales y ecuatoriales, donde los ríos fluyen fuera de lo normal, con considerables aportes terrígenos, estas áreas dan lugar a los manglares. Por lo tanto, al menos en parte, estamos hablando de varios tipos suelos (como los Fluvisoles tiónicos, entre otros muchos) según diversas taxonomías actuales, que esconden una enorme biodiversidad. La noticia de la que vamos a dar cuenta hoy (Bacterias que degradan compuestos orgánicos favorecen la fertilización marina) nos informa de la rápida descomposición de la materia orgánica que acaece en estos ambientes, y como corolario de una similar rapidez en la dinámica de todos los eslabones de la cadena trófica que acecen en muchos de sus ecosistemas. Marismas y estuarios, albuferas, o parte de los mismos, se encuentran también en estos lares. Obviamente ya que este hábitat atesora una enorme diversidad de ambientes y organismos, deben también existir diferencias edáficas dignas de mención. Sin embargo, desconozco otros trabajos que den cuenta de tales diferencias. No soy experto en el tema, mientras que la noticia se me antoja lo suficientemente bien redactada como para ofrecérosla sin más comentarios. El contenido de la nota de prensa explica la “al perecer”, la vertiginosa velocidad y la estructura de la cadena trófica en estos ecosistemas y sus suelos que, por lo leído, debe ser mucho mayor que la que acaece en los suelos y biocenosis terrestres. Eso si, la actividad humana resulta ser una seria amenaza para su existencia y funcionamiento.

Por lo tanto os dejo sin más comentarios con la misma.

Juan José Ibáñez

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Cambio climático: Cuando los ecólogos del cambio climático publican mostrando su ignorancia sobre ecología

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Pisos de vegetación en las sierras de la península Ibérica en función de su humedad/temperatura. Fuente: Blog de Geografía del Profesor Pedro Oña

Tremenda la noticia que os vamos a ofrecer hoy por ser una muestra palmaria de una total ignorancia de la ecología del paisaje y los ecosistemas que la constituyen. Si un alumno de primer año de carrera universitaria contesta con el contenido de esta nota de prensa, a una pregunta en su primer examen, le calificaría con un “o” sobre 10. No hay benevolencia que valga. Afortunadamente algunos lectores de esta bitácora parecen saber más que los científicos profesionales, ¡sin duda! Sus comentarios, totalmente acertados, dan cuenta de hasta qué punto puede ser ignorantemente científico. Personalmente reconozco que a veces me enfurezco, por lo que los post pueden resultar demasiado duros. Pido disculpas, de corazón. Tan solo puedo añadir en mi descargo que termino hastiado de leer  numerosas noticias diarias que no tienen ni pies ni cabeza. Puedo entender que a veces son los plumillas (reporteros científicos) quienes retuercen la insensatez de los contenidos. Sin embargo, como tal hecho es incuestionable, desde hace ya 20 años, yo reviso los textos que pudieran aparecer en los medios de comunicación antes de se publiquen o no doy permiso para ello. Y en un par de ocasiones, se han producido situaciones tan vergonzantes que ….. si los científicos no tomamos medidas nos convertimos en cómplices ¡si, o si! de tanto desatino. ¡Quién calla otorga!.   

Ahora resulta que en el devenir espontáneo de la naturaleza, esta resulta ser  “ecológicamente incorrecta” ¿O quizás deberíamos remplazar lo ecológico por lo político?. Leo y leo noticias sobre el impacto del calentamiento de la atmósfera sobre los ecosistemas y debo contar hasta 1.000.000 antes de calmarme y no invadiros diariamente de post denunciando las estupideces que leo en la prensa pero también en los propios artículos científicos. Pero el problema más serio, resulta ser que estos manuscritos, ricos en conclusiones bochornosas, pasan la revisión por pares de revistas denominadas de prestigio. Os puedo asegurar que no me gusta descalificar a mis colegas pero es que el tema ya pasa cualquier línea roja que se os ocurra imaginar, a no ser que ya no se sepa distinguir una frondosa de un pino.

En la península Ibérica y en otros muchos ambientes mediterráneos, los Quercus (perennifolios en climas secos y caducifolios en los más húmedos), así como otras fagáceas, se distribuyen por amplias extensiones. Los pinos, como otras coníferas, en ausencia de perturbaciones humanas ocuparían espacios geográficos más restringidos (como la alta montaña) que hoy en día. Grandes extensiones de nuestros pinares son fruto de las repoblaciones forestales. Por lo tanto, si la gestión forestal es escasa y se deja seguir la dinámica natural, lo normal es que muchas de estas masas forestales, que no bosques, paulatinamente irán  siendo reemplazadas por las encinas, y otros Quercus, es decir transformándose en genuinos boques con el tiempo. Lo mismo sería cierto tras un abandono de tierras. Tal ha sido el deseo de todos los que amamos la naturaleza y los propios movimientos ecologistas. Digamos de paso que mientras los Quercus mejoran los suelos y dan lugar a un hervidero de biodiversidad edáfica, los pinos actúan justamente de forma opuesta. Si el clima se hace más seco, o el suelo ha sufrido una intensa erosión, lo “natural” es que las especies de pinos mejor adaptados desplacen a las encinas u otros Quercus. Eso sí, algunos profanos en la materia soslayan que muchos encinares moribundos lo son por enfermedades, que no por el cambio climático. ¡Otro enorme error!. 

Pero hay más, mucho más, como os hemos narrado en otros post. Existen una gran variedad de especies de pinos que se adaptan a las más dispares condiciones, y de ocurrir un calentamiento climático, varios de ellos serán afectados muy negativamente. Adicionalmente, han sido justamente las masivas repoblaciones forestales con pinos las inductoras de la mayoría de los incendios que han afectado a nuestros montes desde hace más de 70 años. Gran parte de los pinares españoles se encuentran conformados por especies pirofíticas, es decir amantes del fuego. En otras palabras si estas masas forestales y matorrales arbolados no arden, son naturalmente remplazadas por las frondosas. Como corolario, incrementar su extensión deviene en promover los incendios forestales, que al margen de degradar y facilitar la erosión de los suelos y la consiguiente desertización del paisaje, emiten ingentes cantidades de CO2 a la atmósfera, lo cual redundaría negativamente en el sistema climático actual, al aumentar las emisiones de los gases de invernadero, etc. ¿Es eso lo que proponen los autores del estudio? ¡Vaya, vaya!.  

En consecuencia, lo que transmiten los autores del estudio (o en su defecto el redactor de la nota de prensa) que analizamos hoy, estriba en alarmar al ciudadano, al intentar que todos vayamos contra la dinámica de los ecosistemas naturales, artificializando el paisaje, es decir interrumpiendo una sucesión ecológica natural. No hay manera de defender sus argumentos, so pena que aceptemos cambiar la hermosa biosfera del pasado para poder seguir emitiendo más CO2.   Lo dicho, los ecólogos de cambio climático parecen confundir la velocidad con el tocino. ¡Tremendo!. Hemos denunciado algunos casos semejantes, que ni mucho menos todos (sería agotadoramente imposible), so pena de tener que editar más de 10 post diarios.  Triste, muy triste. Todos suspendidos. Os dejo con los mentados ejemplos, pero no os perdáis las críticas de muchos lectores que hablan con más rigor que estos “sabios”.

Juan José Ibáñez

Os dejo pues con el material aludido y la desdichada nota de prensa

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La temperatura del suelo y el cambio climático

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Perfiles de la temperatura del suelo a diferentes escalas y foto extraída de la nota de prensa original.                                  

Cuando se habla de la temperatura del suelo, nos solemos referir a la que puede medirse en su superficie, y esta fluctúa en estrecha reacción con la del aire.  Ahora bien, las estimaciones son muy distintas de las que se miden a lo largo del perfil edáfico. La Taxonomía americana clasifica los suelos hasta dos metros de profundidad, mientras que la WRB tan solo a uno. En cualquier caso el perfil mentado puede prolongarse mucho más en diversos edafotaxa. Debe también tenerse en cuenta que diferentes tipos de suelos se encuentran constituidos por materiales que poseen diferentes propiedades a la hora de difundir el calor. Hace ya decenios, mientras hacía el servicio militar, estuve colaborando con el lamentablemente fallecido Aureliano Blanco de Pablos del CEBAS (ahora conocido por el IRNASA) del CSIC en Salamanca. Aureliano era microclimatólogo y realizamos varias experiencias de campo juntos acerca de la temperatura y humedad del suelo a diferentes profundidades. Una de las primeras lecciones que aprendí, es que, por lo general, la temperatura desciende rápidamente conforme avanzamos desde la superficie hacia la base del solum, siendo las fluctuaciones día/noche  e incluso las estacionales, escasas conforme penetramos desde arriba hacia abajo, por el consabido amortiguamiento de los materiales edáficos. De aquí mi experiencia para poder discutir la sorprendente nota de prensa de la que hablamos hoy.  

 En la Universidad de Berkeley, algunos “expertos” parecen haberse preocupado por el olvido en los estudios de cambio climático a la hora de medir la temperatura del perfil edáfico hasta varios metros de profundidad, y estimar sus repercusiones sobre la pérdida de carbono, vía respiración del suelo. Por lo tanto, sus indagaciones hubieran estado más que justificadas, si no hubiera sido porque de suelos debían saber muy poco mientras que de sus microclimas, nada en absoluto, si se lee la nota de prensa. Utilizaron un instrumental muy sofisticado y durante más de un año. Los resultados obtenidos eran llamativamente alarmantes: estimaron una gran pérdida de carbono al aumentar artificialmente la temperatura, por lo que: ¡cómo no!, la nota de prensa advierte al “mundo, mundial”, de los efectos devastadores que se producirían de aumentar tres o cuatro grados la temperatura de la atmósfera, como predicen algunos modelos climáticos (muchas mayores emisiones de CO2 que las previstas hasta la fecha).   Y una vez más: ¡cómo no!, clamaron que esta grave omisión, repercute seriamente en las estimas y predicciones de los modelos climáticos. Eso sí por su ignorancia en todo lo relacionado con la microclimatología del suelo, calentaron el perfil del suelo por igual (homogéneamente), desde la superficie hasta más de dos metros. ¿Un error sin importancia?. ¡Pues va a ser que no!. Se trata de una barbaridad injustificable.  Reitero que si calentamos el aire tres o cuatro grados, la elevación de la temperatura a uno o dos metros será muchísimo menor, no llegando en casi ningún caso a sobrepasar unas décimas de grado. En consecuencia todos sus alarmistas cálculos se vienen abajo. Estudiar los efectos de los cambios climáticos sobre un recurso natural demanda trabajar conjuntamente con expertos en el tema. Empero al parecer a los primeros ¿expertos? Les parece irrelevante. Y así una gran idea se convierte en un deplorable estudio falazmente alarmante. No me dedico  a buscar notas de prensa y menos aún a leer papers con vistas a criticar a los expertos que trabajan sobre cambio climático, os lo puedo asegurar. Simplemente me leo las noticias de los boletines a los que estoy inscrito y….. por cada una de ellas razonable, se publican varias que son para tirarse de los pelos. Y hablamos de la Universidad de Berkeley. ¡Pero qué pena!, cuánto dinero y esfuerzo malgastado por no leer algo, unos principios básicos, antes de comenzar la investigación.   

Juan José Ibáñez  

Os dejo con la noticia en Suajili, ya que para que voy a traducir tanta tontería……

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Efectos del Laboreo sobre las lombrices de Tierra (Como labrar)

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Los Ingenieros del suelo. Fuente: pinchar el enlace

Las conclusiones obtenidas en las noticias que vamos a analizar hoy se me antojan razonables y lógicas. A veces me sorprendo/desconcierto de que ciertas novedades se traten de indagaciones constatadas desde hace décadas, pero ese es otro tema del que ya hemos hablado y lo seguiremos haciendo. Hoy nos centraremos en las lombrices de tierra. Mientras en los ambientes tropicales y subtropicales, la labor de estos ingenieros del suelo, es reemplazada o enriquecida por la de las colonias de hormigas y/o termitas, como mínimo en los ambientes templados, los  aludidos gusanos atesoran una importancia radical. Fruto de su actividad, por ejemplo es bien conocida la  enorme fertilidad de los suelos de las praderas,  estepas y pampas.

 El laboreo del suelo, y cuando más profundo peor, remueve los centímetros superficiales de este recurso natural, por lo que “ineludiblemente” afecta a la fauna y flora del suelo. Por lo tanto, también lo son el metabolismo del medio edáfico y sus servicios ecosistémicos. Ya hemos comentado que el uso del arado puede ser razonable y aconsejable en ciertas condiciones de suelo y clima, pero no en muchas otras. Y a pesar de lo que menten los autores, en base a los resultados que obtuvieron, ya advertimos que los pesticidas son también un serio problema, como os mostramos abajo en uno de los numerosos post que hemos escrito sobre la ecología del suelo y sus ingenieros.

 Pues bien, en un amplio estudio, desde el punto de vista geográfico, los investigadores implicados constatan que el arado afecta muy negativamente a estos bichitos y por lo tanto a su innegable trabajo en el medio edáfico. Y así, aunque resulte paradójico, en principio, las especies más afectadas son aquellas que habitan emigrando entre los horizontes profundos y superficiales del perfil edáfico, es decir las que mezclan por bioturbación sus materiales. En otras palabras, nos referimos a aquellas de mayor importancia en lo que concierne a la estructura del suelo (agregados y porosidad) y como corolario a la aireación y retención de agua de todo el susodicho perfil.

 A partir de sus indagaciones, los autores proponen el laboreo sin labranza o al menos otro somero. Sin embargo, por favor no confundiros. Las denominadas prácticas de conservación del suelo asociadas a herbicidas como el glifosato nunca son aconsejables. Se ha constatado hasta la saciedad sus efectos dañinos sobre la agricultura, calidad de aguas, salud humana y un largo etc. Como podréis observar enlos post que os muestro abajo: el remedio sería peor que la enfermedad. Así pues retornamos a los consabidos beneficios de llevar a cabo una agricultura sin labranza respecto a la convencional, pero también sin pesticidas, es decir a una de tipo ecológico de la que tanto hemos hablado en post anteriores.

 Juan José Ibáñez (más…)

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La Inteligencia de las plantas y el ensamblaje de sus rizosferas: Conversaciones mutualistas entre raíces y los microorganismos del suelo (rizosferas)

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Diálogos entre rizosfera y raíces: Colaje Google imágenes.

 La bellísima noticia que tenemos la oportunidad de ofreceros hoy, nos informa del fascinante mundo de las relaciones entre los organismos pluricelulares y los microrganismos que necesitan para sobrevivir. Como podréis leer vosotros mismos más abajo, existen muchas similitudes cualitativas profundas entre lo que acaece en el microbioma humano y el vegetal (“Microorganismos del Suelo y Microbioma Humano ¿Cuál es la relación?”.  Este post abunda en la hermosa historia que os mostramos en el post que versaba a cerca de La Inteligencia de los bosques y su comunicación bajo el Suelo. También os explicamos como “El Sistema Inmune de las Plantas se Encuentra en los Suelos”. Como podréis leer deleitándoos simultáneamente, las raíces de las plantas exudan las sustancias pertinentes para que alrededor de sus rizosferas prosperen los microbios que más les benefician en la captación del agua y los nutrientes que necesitan para desarrollarse, a la par que actúan como un sistema inmune que las defienden de los patógenos. No cabe duda que sus exudados atraen a sus mejores socios, intentando expulsar de su entorno a los nocivos o inútiles.

 Y así, una vez más se difumina la frontera entre lo que definimos como individuo y el concepto de ecosistemas, dando lugar, en parte a esa vida reticulada que esconde el suelo. No cabe duda de que el mecanismo de comunicación más importante entre las diferentes especies que cohabitan en la biosfera resulta ser de naturaleza química, que a la postre sirve a la hora de generar mecanismos de cooperación y apoyos mutuos, en redes enormemente diversas, útiles extensas y complejas.    Del mismo modo, todo a punta a que son las raíces las que  conducen al ensamblaje lo más óptimo posible de sus rizosfera.  Hace varios años le pregunté a una experta en rizosferas sobre los organismos modificados genéticamente. Ella más o menos me contestó. ¿no me gusta entrar en polémicas, pero si puedo asegurarte que cuando se le tocan los genes a las plantas, sus rizosferas cambian drásticamente. ¿cada uno que extraiga sus propias conclusiones.

 Os dejo pues con la nota de prensa original y su traducción al inglés. Que disfrutéis.

Juan José Ibáñez

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Metales pesados, antibióticos y suelos: en la base de la resistencia antibiótica

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 Colaje de Almadén y los experimentos realizado por los autores de este post

Dra. Marina Robas Mora; Dr. Pedro Antonio Jiménez Gómez y Dr. Agustín Probanza Lobo

 Universidad San Pablo CEU. Facultad de Farmacia; Dto. de Ciencias Farmacéuticas y de la Salud; Área de Microbiología

 La aparición de resistencias a antibióticos en bacterias patógenas (que previamente eran sensibles) es uno de los principales retos a los que se enfrenta la Microbiología actual.  Cada vez hay más evidencias de microorganismos ambientales altamente resistentes a los antibióticos. Los genes que dan lugar a esta resistencia ambiental tienen la capacidad de ser transferidos a patógenos y, de hecho, existen pruebas de que algunos genes de resistencia se han originado en bacterias ambientales.

Teniendo en cuenta lo anterior, y considerando que la contaminación, en general, y por metales pesados, en particular, puede seleccionar de forma cruzada resistencia microbiana a antibióticos, pasamos de tener un problema de naturaleza puramente ambiental a un claro ejemplo de riesgo para la salud pública. Varios autores ya habían descrito que el efecto de los contaminantes sobre la biosfera es mucho más amplio que la dimensión puramente ambiental, pudiendo afectar la estructura y la actividad de la microbiota ambiental. En este sentido, la cross-selección entre la contaminación por mercurio y la resistencia a antibióticos (los mismos determinantes genéticos responsables de la resistencia a antibióticos y a metales) es una de sus consecuencias y un claro ejemplo de los efectos de este tipo de contaminantes, no solo sobre el medio ambiente, sino potencialmente sobre la salud humana y animal. A día de hoy, no está completamente descrito el alcance del impacto que la contaminación por genes de resistencia pueda tener para la salud humana, así como para la evolución de las poblaciones microbianas. Los estudios sobre la resistencia a antibióticos en suelos demuestran que las bacterias ambientales portan genes de resistencia a antibióticos independientemente de la actividad humana. Estas bacterias, muchas de ellas no olvidemos que son productoras naturales de este tipo de sustancias, por tanto, actúan como reservorios naturales de genes de resistencia y suministran  genes transferibles, lo que constituye un  problema  de  salud pública que se creía superado. Lamentablemente, la ignorancia humana ha llevado erróneamente a considerar que el suelo es una esponja de lo más adecuada para almacenar y absorber con una enorme resiliencia todos los desechos que le incorporásemos con la consecuente, aunque no siempre considerada, reducción de su potencial empleabilidad. Si a esto le sumamos que de todos los ambientes posibles, el suelo es, probablemente, el ambiente más heterogéneo y actúa como el sumidero de todos los residuos y desechos imaginables, entre ellos los efluentes urbanos, ganaderos, industriales, sanitarios,… ninguno previsiblemente libre de antibióticos, abandonamos la dimensión ambiental para generar un cóctel de lo más prometedor, de interacciones microorganismos-sustancias químicas, cuyo potencial efecto sobre la flora y fauna desconocemos por completo.

Un claro ejemplo de ello (que nos puede servir como referencia para entender la dinámica edáfica), es el ámbito en el que hemos estado trabajando durante los últimos cuatro años, y que vio la luz en forma de Tesis Doctoral, es la situación que se vive en la que probablemente sea la zona minera más importante a nivel global: el Distrito Minero de Almadén. Éste es conocido por ser la región del mundo que más ha abastecido con mercurio desde la época de los Romanos hasta su cierre en el año 2003. Tanto es así que los datos más actuales disponibles revelan la existencia de valores elevados (o incluso extremadamente elevados) del contaminante en suelos (de casi 9000 μg/g, frente a los 1-1,5 μg/g que establece como límite la legislación vigente para este metal pesado). Así mismo, se han detectado niveles alarmantes en cangrejos y en plantas, (algunas de las cuales podrían haber sido empleadas como pasto o incluso para consumo humano). Conociendo esta información y sabiendo que esta concentración va in crescendo según ascendemos en la cadena alimentaria, parece lógico que la mayor parte de los estudios que se llevan a cabo a día de hoy en la zona, sean con fines restauradores o rehabilitadores a fin de mitigar los problemas causados por la contaminación por mercurio y encontrar usos alternativos del suelo que impulsen de nuevo la economía local. Sin embargo, los métodos físico-químicos tradicionalmente empleados, aunque permiten obtener buenos resultados en procesos de descontaminación de suelos afectados con metales pesados, son caros y pueden resultar agresivos con el medio ambiente, por lo que actualmente se plantea otra posible vía de actuación, la biológica, como una alternativa más eficaz, económica y respetuosa con el medio ambiente. Esto implica el empleo de organismos para reducir, eliminar, contener o transformar los contaminantes en suelo, agua y aire, a través del empleo de métodos biotecnológicos como la biorremediación. Una de las técnicas más conocidas de remediación biológica es la fitorremediación. Si se optimiza el efecto sinérgico entre las plantas y sus microorganismos asociados a la raíz pasa a denominarse fitorrizorremediación que es precisamente donde hemos desarrollado nuestra línea de trabajo. Fue precisamente buscando bacterias asociadas a las raíces (rizosfera) de plantas naturalmente crecidas en los suelos de Almadén (para su ulterior uso en procesos de fitorrizorremediación) que nos dimos cuenta de un hecho que nos abriría un nuevo enfoque del estudio. Las complejas comunidades microbianas que estábamos estudiando con fines restauradores, presentaban elevados niveles de resistencia a antibióticos. La pregunta es obligada ¿cómo es posible que, en medio de un paraje natural sin elevada presión antrópica (o ganadera) encontremos resistencias antibióticas a sustancias del mundo clínico, como por ejemplo quinolonas? ¿cómo han llegado hasta ahí? ¿qué significado biológico tienen? pero no solo eso, lejos de terminar ahí, seguimos con las sorpresas al comprobar que esa resistencia comunitaria varía en función de si analizamos suelos rizosféricos o si analizamos suelos libres, ¿qué papel juega la vegetación, más concretamente la rizosfera de las plantas en la selección de su microbiota edáfica simbiótica?

Aún estamos lejos de dar respuesta a todas estas preguntas (aunque trabajamos incesantemente en ello) pero lo que es innegable es que esta situación es extrapolable a muchos otros ambientes en los que la presencia de un contaminante favorece la selección de cepas naturalmente resistentes y de cepas capaces de adquirir mecanismos de resistencia a partir de elementos génicos móviles, tales como integrones, transposones o plásmidos. Desafortunadamente, el medio natural es sensible a este problema, y la resistencia a antibióticos amenaza la prevención y tratamiento de un rango creciente de infecciones causadas por bacterias. Por ello, un elevado número de gobiernos de todo el mundo están dedicando esfuerzos para combatir un problema que amenaza los logros de la medicina moderna. Ya la Organización Mundial de la Salud en el año 2014, emitió un comunicado en el que alertaba de que una era post-antibiótica en la que las infecciones más comunes o incluso lesiones menores pueden suponer un riesgo para la vida, lejos de ser una visión apocalíptica y fatalista, es una posibilidad en el presente siglo XXI.

 Y así es como hemos pasado de lo que a primera vista es un problema meramente ambiental, la contaminación de los suelos con metales pesados, a un problema global de salud pública; la resistencia a antibióticos. Queda mucho por hacer y nos comprometemos a seguir en esta prometedora línea de investigación, ya que los problemas siempre deben abordarse desde la base. La crisis de resistencia antibiótica a la que estamos asistiendo en los últimos años, que por fin empieza a hacerse eco en los medios de comunicación y a llegar a los oídos de la población en general, no puede o, mejor dicho, no debe abordarse exclusivamente atendiendo a la cúspide de la pirámide: el ámbito clínico. Debemos ahondar en el problema y buscar el origen y no solo en las consecuencias (que también), respondiendo a alguna de estas preguntas: ¿Cuál es el verdadero origen de la resistencia a los antibióticos? ¿Cómo y en qué momento entra en contacto la población con dichas resistencias? ¿Es por un abuso de antibióticos como nos hacen ver a través de una inadecuada prescripción médica, o un uso (abuso) inadecuado de los antibióticos, o más bien la sobreexposición es inconsciente a través de los alimentos (vegetales y animales) y consumo de aguas? ¿Quizá una combinación de todo lo anterior? Por ello, hacemos un llamamiento a un análisis más global e integrado de la problemática. Que la resistencia a antibióticos en un problema clínico es indiscutible, pero también ambiental, no olvidemos ninguna de las dos caras de la moneda o nos será muy difícil dar en la diana.

Autores:

Dra. Marina Robas Mora

Dr. Pedro Antonio Jiménez Gómez

Dr. Agustín Probanza Lobo

 

Universidad San Pablo CEU.

Facultad de Farmacia

Dto. de Ciencias Farmacéuticas y de la Salud

Área de Microbiología

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Del olor a tierra mojada a la transmisión aérea de las bacterias patógenas del suelo

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Fuente: Google imágenes

Ya os hemos narrado en otros post, actualmente se reconoce que los microorganismos viven en una biosfera y edafosfera globalizadas, siendo transportados por el aire a largas distancias, ya sean patógenos o no.  También pueden llovernos ranas, peces sapos y ¿culebras?, como os narramos e uno de los post previamente aludidos. Eso sí, el hombre y su alocada tecnología intenta emularlos de la forma más sangrienta, como esas bombas y misiles que también diluvian sobre las cabezas de muchos pobres o desheredados de la Tierra.

Hoy os vamos a mostrar un curioso trabajo que pretende explicar cómo pudieran dispersarse los microorganismos desde el suelo, a través del aire, tras los impactos de las gotas de lluvia, incluidos los que inducen enfermedades patogénicas. El contenido se basa en la siguiente nota de prensa reproducida y traducida de la original que llevaba por título: “A light rain can spread soil bacteria far and wide” (Una llovizna también puede ser un medio para la propagación lejana y amplia de bacterias), aparecida en el boletín de noticias TerraDaily, Como veis, el título no nos informa de novedad alguna, aunque la noticia “creo que sí”. Tan solo os traduzco los fragmentos más interesantes, pudiendo ver la nota de prensa original al final de este post. Vamos allá……

Utilizando imágenes de alta resolución, los investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT observaron el efecto de las gotas de lluvia que caían sobre un suelo seco cargado de bacterias. Cuando caen a velocidades que imitan a las de una lluvia ligera, a temperaturas similares a las que acaecen en las regiones tropicales, las gotas liberan aerosoles, algo así como un “rocío de niebla”, según los autores. Cada aerosol transportó hasta varios miles de bacterias del suelo. Los investigadores encontraron que estos microorganismos permanecieron vivos más de una hora después. (…) Si estas bacterias aerotransportadas fueran transportadas más lejos por el viento, podrían recorrer grandes distancias, antes de colonizar y asentarse en el suelo de la una nueva ubicación.

“Imagínese que una planta infectada con un patógeno en una zona determinada, así como que el agente patógeno se hubiera extendido por los suelos de los alrededores. En tal caso, la lluvia podría dispersarlo aún más. Las gotas artificiales de los sistemas rociadores también podrían producir este tipo de dispersión, por lo que la investigación en cuestión atesora implicaciones fitopatológicas, es decir, sobre el control de la dispersión de los patógenos”. Según los cálculos de los científicos que llevaron a cabo el estudio, la precipitación mundial pudiera ser responsable de entre el 1 y el 25 por ciento de la cantidad total de bacterias emitidas desde el suelo. (….).  A medida que las gotitas de agua entran en contacto con el suelo (caen sobre el mismo) atraparán pequeñas burbujas de aire de su superficie, elevándose después para estallar a través de la gotita, creando un spray que albergará gotitas más pequeñas de agua o aerosoles. En ese momento, el grupo propuso que este mecanismo pudiera explicar los orígenes delpetricor“- el característico olor a tierra que a menudo sigue a una tormenta de lluvia. Otros científicos se pusieron en contacto con ellos ya que habían “notado” que tal proceso podía ser el motivo desencadenante de una enfermedad concreta (más detalles en la nota de prensa original).

 En el laboratorio, el equipo examinó el efecto de la lluvia sobre tres especies no infectadas por bacterias del suelo patógenas, sobre seis tipos de suelo seco, entre los que se incluyeron arcilla, arcilla arenosa y arena. Los investigadores simularon la lluvia haciendo caer gotas individuales de agua desde varias alturas diferentes (condicionando pues su velocidad de descenso) sobre estos “suelos”, a través del agujero de un pequeño disco que se colocó justo encima, con vistas a capturar cualquier aerosol que estallara desde la superficie. También comprobaron si la temperatura era otra variable a tener en cuenta, variando la temperatura superficial del medio edáfico, Todo ello ayuda a emular distintas  intensidades de lluvia.

Encontraron que las gotitas produjeron el mayor número de aerosoles en suelos con temperaturas de alrededor de 86 grados Fahrenheit, similares a las que acaecen en las regiones tropicales. Las gotitas también producían más aerosoles cuando impactaban sobre los suelos de arcilla arenosa; La arena tendía a absorber las gotitas por completo antes de que se formaran burbujas o aerosoles. Los autores observaron mayores recuentos de aerosoles cuando las gotas cayeron a velocidades de entre 1,4 y 1,7 metros por segundo – aproximadamente la intensidad de una lluvia ligera o llovizna.  Justo a tal velocidad, el agua penetra en el suelo sin generar salpicaduras, pero lo suficientemente rápido como para atrapar aire, “Este último, confinado, libera burbujas que estallan, liberando así los aerosoles. Encontramos pues una  relación entre la distribución del tamaño del aerosol y el número de burbujas que explotan“.

Seguidamente, los investigadores firmantes del estudio recogieron los aerosoles que rociaron sobre el disco pequeño, transfiriéndolo a recipientes apropiados como para llevar a cabo un conteo del número de bacterias en cada aerosol. Encontraron que el número de bacterias variaba de cero a varios miles en una sola gota de esa agua de lluvia, dependiendo del tipo de suelo, la densidad de bacterias dentro de un suelo dado, la temperatura del mismo y la velocidad del impacto de las gotas.

El equipo identificó tres parámetros principales necesarios para estimar el número total de bacterias u otras partículas que pueden ser dispersadas por una sola gota de lluvia golpeando una superficie porosa: la densidad de bacterias y burbujas de aire en una superficie dada, así como un parámetro al que denominaron eficiencia de aerosolización, es decir la relación entre el número de bacterias en una superficie y el número de bacterias que finalmente se dispersan desde la misma.

Usando estos tres parámetros, los investigadores estimaron que el número total de bacterias dispersadas por las gotas de lluvia puede oscilar entre 10.000 billones y 800.000 billones de microorganismos al año. Como resultado, la precipitación global puede contribuir a liberar del 1,6 al 25% de la cantidad total de bacterias del sueloa tierra. Obviamente, se requiere más investigación con vistas a  reducir la gama de emisiones globales de bacterias por la lluvia, pero la generación de aerosoles por las aguas precipitaciones podría ser un importante mecanismo de transferencia de bacterias al medio ambiente. Finalmente, los investigadores que realizaron esta investigación se proponen ahora averiguar si este mecanismo pudiera ser también responsable de ciertas infecciones en humanos, animales y plantas, así como los impactos climáticos derivados de la formación de nubes, por la nucleación de hielo.

Juan José Ibáñez (más…)

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