Un Universo invisible bajo nuestros pies

Fuente: Composición ofrecida por los autores de este post

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) en su cartel conmemorativo del año internacional del suelo en 2015, contempla los siguientes once servicios ecosistémicos del suelo: regulación del clima; ciclo de nutrientes; hábitat de organismos; regulación de inundaciones; fuente de productos farmacéuticos y recursos genéticos; base de infraestructuras humanas; suministro de materiales para la construcción; herencia cultural; suministro de alimentos, fibras y combustibles; retención de carbono; purificación del agua y, por último, reducción de la contaminación.

La importancia del suelo, por tanto, para el desarrollo de la vida en el planeta es fundamental, por lo que parece lógico pensar que el suelo es un recurso natural que las políticas de los países deberían cuidar y conservar.  Sin embargo, no es así, la degradación de los suelos debido a la erosión, el agotamiento de los nutrientes, la pérdida de carbono orgánico, el cambio de uso, o, el sellado, entre otras agresiones, son algunos de los problemas más importantes que afectan a grandes extensiones, y a los que no se les está dando la importancia que requieren. De hecho, y según informes publicados por la FAO: “la erosión se lleva de 25 a 40 000 millones de toneladas de la capa arable del suelo (depósito de la materia orgánica) cada año, lo que reduce significativamente los rendimientos de los cultivos y la capacidad del suelo para almacenar y completar el ciclo del carbono, los nutrientes y el agua”. Esta pérdida de rendimiento sería equivalente a eliminar 1,5 millones de kilómetros cuadrados de tierras agrícolas o, aproximadamente, toda la tierra cultivable en la India.

La materia orgánica del suelo es un elemento clave de la calidad del suelo porque regula muchas de sus funciones básicas  tales como: el almacenamiento de carbono; el almacenamiento y disponibilidad de los nutrientes para las plantas; la biodiversidad del suelo; porosidad; estructura; aireación; capacidad de retención de agua; conductividad hídrica; calor y temperatura del suelo.

La cantidad y el tipo de materia orgánica representa uno de los mayores bienes de que dispone el planeta para la supervivencia de las especies, incluida la especie humana. En 2009 la revista NATURE publica un artículo, encabezado por Johm Rockström, del Instituto de Medio Ambiente de Estocolmo (Suecia), titulado “Un espacio operativo seguro para la humanidad”, donde se identifican y cuantifican que límites planetarios no se deben transgredir para ayudar a evitar que las actividades humanas provoquen un cambio ambiental inaceptable. Propone nueve procesos del sistema terrestre y los umbrales asociados. Dice que es necesario definir los límites planetarios para: el cambio climático; la tasa de pérdida de biodiversidad (terrestre y marina); la interferencia con los ciclos del nitrógeno y del fósforo; el agotamiento del ozono estratosférico, la acidificación oceánica; el uso global de agua dulce; el cambio de uso de la tierra; la contaminación química y la carga de aerosoles atmosféricos.

De las nueve propuestas, en cuatro interviene de forma decisiva la materia orgánica del suelo: cambio climático; tasa de pérdida de biodiversidad; interferencia del ciclo del nitrógeno y del fosforo y cambio de uso del suelo. Analizaremos, brevemente, como interviene la materia orgánica en estos procesos.

La relación entre la materia orgánica y el carbono orgánico es conocida desde hace décadas cuando se analiza la fertilidad de los suelos. Es más reciente el conocimiento de cuál es el papel que juega el carbono orgánico en relación con el cambio climático y su influencia en el control del CO₂ atmosférico. Hoy se sabe, que el carbono del suelo representa casi tres veces el carbono de la atmósfera, y cuatro veces el carbono de la biomasa de las plantas. Luego los suelos son sumideros y reservorios de carbono, de hecho, el suelo es el segundo reservorio de carbono terrestre (tras las bolsas de petróleo) con un contenido total de 2500 billones de toneladas en los primeros dos metros de profundidad. La estabilidad y la sostenibilidad a largo plazo de la incorporación de este carbono dependen, en gran medida, de la mejora de las prácticas y técnicas agrícolas que permitan asegurar que los ingresos de carbono sean mayores que las pérdidas de este elemento por mineralización.

En cuanto a la tasa de pérdida de biodiversidad del suelo, tal es su importancia que fue el objeto en la campaña conmemorativa del día mundial del suelo del año 2020 “Mantengamos vivo el suelo, protejamos la biodiversidad del suelo” y que, próximamente, se plasmará en la celebración del Simposio Mundial sobre la Biodiversidad del Suelo (GSOBI21). Durante tal evento se intentarán alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible a través de la conservación y el uso sostenible de la biodiversidad del suelo, ya que muchos investigadores afirman que la pérdida de biodiversidad, es una amenaza mayor que el cambio climático.

El suelo es uno de los ecosistemas más complejos de la naturaleza y uno de los hábitats más diversos de la tierra. Albergan más del 25% de la biodiversidad de nuestro planeta, no hay ningún lugar de la naturaleza con una mayor concentración de especies, un solo gramo de suelo puede albergar millones de seres vivos y varios miles de especies de bacterias. Sin embargo, esta biodiversidad apenas se conoce, actualmente, solo se ha descrito el 1% de las especies de microorganismos del suelo. No obstante, el desarrollo de tecnologías moleculares está ayudando a caracterizar y cuantificar la biodiversidad del suelo a diferentes escalas, lo que abre grandes expectativas.

Todos estos organismos interactúan entre sí y contribuyen de forma decisiva en los ciclos globales que hacen posible la vida; son almacén de carbono y descomponen ciertos contaminantes, entre otros procesos. Si estas interacciones se interrumpen pueden causar un impacto irreversible para la vida en la tierra incluidos los humanos.

En relación a los ciclos de nutrientes, tres son los elementos, en sus distintos estados, que mantienen viva la planta y a los organismos, y que se definen como nutrientes primarios: nitrógeno, fósforo y potasio, sin ellos el reino vegetal y animal no podrían desarrollarse. Estos elementos forman parte de: aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, enzimas, coenzimas y clorofila. La trasformación de nitrógeno orgánico en amonio (NH₄⁺⁾ y nitrato (NO₃^-), que son las formas asimilables por las plantas, se hace con la colaboración de Nitrosomonas y Nitrobacter, bacterias que se desarrollan en suelo. Por su parte el P es absorbido por la planta principalmente como ion ortofosfato primario (H₂ PO₄^- ), pero también se absorbe como ion fosfato secundario (HPO4^2-), la absorción de esta última forma se incrementa a medida que aumenta el pH.  Aunque, en el ciclo global de este elemento a largo plazo dentro de los sistemas terrestres, el P biodisponible proviene principalmente de la meteorización de rocas que contienen fósforo, son los microorganismos del suelo quienes actúan como sumideros y fuentes de fósforo disponible a corto plazo, en este punto la transformación del fósforo es química, biológica o microbiológica. Tanto las modificaciones del nitrógeno orgánico como las del fósforo inorgánico son procesos que forman parte de las reacciones que tienen lugar en el suelo para trasformar la materia orgánica fresca en asimilable. La interferencia humana en estos ciclos está generando un daño irreversible en los ecosistemas terrestres. La modificación antropogénica en el ciclo del nitrógeno es aún mayor que la modificación que se provoca en el ciclo del carbono. En la actualidad, las actividades humanas convierten más N₂ de la atmósfera en formas reactivas que todos los procesos terrestres naturales combinados. Gran parte de este nuevo nitrógeno reactivo incrementa los procesos de eutrofización en la hidrosfera alterando los sistemas acuáticos más allá de los límites permitidos.

Otro de los motivos de alarma es el cambio de uso del suelo que se está convirtiendo en un problema a nivel global, pues sucede cada vez en un mayor número de países. Este hecho se produce porque el suelo está directamente relacionado con los contextos sociales y económicos de los territorios. Guerras, emigración, construcción de infraestructuras de forma desordenada, son algunos de los motivos analizados, pero tampoco podemos olvidar un hecho cada vez más importante, y es el abandono de las tierras de labor debido a la expansión de las ciudades que obliga a ampliar la línea perimetral de influencia sobre los suelos cercanos a ellas. Con relación a esto, según datos que aparecen publicado en la Agenda 2030 de la ONU, en su Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) Nº 11 “Ciudades y Comunidades Sostenibles”, se puede leer: “el número de habitantes que viven en las ciudades se estima en 3500 millones, es decir, la mitad de la población mundial, y se espera que para 2030 se llegue a los 5000 millones”. Esto supone que las funciones de las tierras periurbanas se modifican a un ritmo superior al que le impone las nuevas exigencias ecosistémicas. El cambio de uso de forestal a agrícola, o de este a urbano, modifica muchas de sus propiedades, y entre otras, y de forma significativa, la funcionalidad de la materia orgánica.

A modo de conclusión se puede resumir que la materia orgánica del suelo depende: del contenido de carbono que está relacionado con el cambio climático, de la actividad microbiana y su funcionalidad que está relacionada con la biodiversidad y el ciclo de nutrientes, de las condiciones del sitio y las prácticas de manejo que determinan el uso del suelo. Si alguno de estos factores se ven afectados, de forma perentoria, por actividades antrópicas, la materia orgánica perdería su capacidad de regular el ciclo de la vida en el planeta tierra.

Antonio López Lafuente

Concepción González Huecas

Artefactos de valor cultural enterrados bajo el suelo. Fuente: Colaje Google Imágenes

Ya os informamos en algunos post previos (ver relación abajo) como, al preservar los suelos, también lo hacemos con el patrimonio biológico, geológico y cultural. Si bien el primero de ellos es ya motivo de interés por parte de la comunidad científica, no ocurre lo mismo con el segundo y tercero. El estudio de la preservación de los suelos, como parte indisociable del patrimonio geológico, resulta ser lamentable y especialmente, en este caso concreto, las responsabilidades deben recaer sobre la propia comunidad científica.  En años 2019 publiqué dos artículos en revistas importantes (detesto el vocablo “excelencia”) sobre el tema, por lo que actualmente debo ser un tanto odiado por los expertos en geodiversidad. Tan solo mentar que debía hacerlo y lo hice, por el bien de todos de ellos, como también de los edafólogos. Esperemos que alguno aprenda la lección y se recapacite sobre el tema.

Por lo que respecta al patrimonio cultural/arqueológico/paleontológico que se esconde en el suelo y regolito, el tema es más complejo, ya que previamente los arqueólogos deben interesarse por los conocimientos de los edafólogos e incorporarlos a su equipo. También pudiera ser que expertos en las ciencias del suelo avezados las materias mentadas, descubran en sus trabajos de campo algún resto del pasado en los suelos e informen oportunamente a los arqueólogos. Empero este último caso debe ocurrir en un menor número de ocasiones, ya que muchos de nosotros o (i) no tenemos estudios sobre arqueología y paleología y (ii) nos podemos topar con tales tesoros al excavar zanjas y calicatas, es decir justamente cuando estamos alterando/destruyendo ese antiguo y potencial preciado material en la secuencia. Hablamos de restos culturales y paleontológicos de toda índole, desde artefactos culturales hasta restos funerarios y orgánicos de la más variada naturaleza. Es de esperar que en un futuro todos los edafólogos de campo dispongan de sensores sobre el terreno que nos informan antes de excavar si podemos encontrarnos materiales inesperados, debiendo de realizar la tarea con sumo cuidado. Hoy por hoy su precio es prohibitivo para la mayoría de los colegas.

En lo concerniente al patrimonio cultural, personalmente si he sido testigo de campo de varios estudios interesantes (al margen de alguna que otra publicación teórica), si bien, hoy por hoy es prácticamente terra incognita. La razón estriba en la falta de formación de los edafólogos para participar en estudios transdisciplinares, así como por el desconocimiento de lo que podemos aportar a las materias mentadas. Sin embargo, hoy os presento un caso un tanto idiosincrático.   En esta ocasión no hablamos de nota de prensa sino de un artículo científico original realizado por colegas que yo conozco: “Predecir la preservación de artefactos culturales y materiales enterrados en el suelo”. La aportación se encuentra redactada en inglés, permitiéndome traducir al español-castellano el resumen, así como los ¡¡reflejos!!. También cabe señalar que el documento original se encuentra en acceso abierto y podéis adquirirlo sin costo alguno. Por ejemplo, los autores mentan: ““Este estudio identifica las propiedades del material y del suelo que afectan a la preservación, relacionándolas con los tipos de suelo; evaluando sus capacidades de conservar huesos, dientes y conchas, materiales orgánicos, metales (Au, Ag, Cu, Fe, Pb y bronce), cerámica, vidrio y evidencias estratigráficas. La preservación de Au, Pb, así como la de cerámica, vidrio y fitolitos es buena en la mayoría de los suelos, pero las tasas de degradación de otros materiales (por ejemplo, Fe y materiales orgánicos) se encuentran fuertemente influenciadas por el tipo de suelo”.

Conozco bien al primero de los autores, Mark Kibblewhite, y francamente no confraternizamos precisamente, sino que más bien guerreamos y mucho, pero hace años.  Todos los investigadores firmantes, o son edafólogos, o se encuentran más cerca de tal actividad que de las que conciernen a los restos del pasado. Pero Mark, en su momento, demostró ser muy astuto, aprovechando la ocasión de participar en el Buró Europeo de Suelos para poder “empoderarse” de la cartografía digital y bases de datos de suelos de toda Europa, aun no publicadas por aquél entonces. Por tal razón, puede entenderse el término “predictivo” de la frase que ya he reproducido. Debido a que diferentes los tipos de suelos preservan mejor o peor ciertos restos arqueológicos que otros, el mapa que habíamos hecho centenares de edafólogos le permitió realizar este ensayo metodológico. Más aun, como apenas existe bibliografía al respecto….. Hubiera sido deseable la participación de paleontólogos y arqueólogos pero, por la razón que fuera, no sucedió.

Con independencia de mis dudas sobre el poder predictivo de la metodología que relatan los autores, existen sentencias muy generales y de interés que pueden ser de interés para muchos de vosotros. Sería deseable que comenzáramos a formar expertos en el tema, para lo cual habría que contar con los de las otras disciplinas mentadas.

Juan José Ibáñez

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Catenas de montaña del Chimborazo y Teide: Fuente: Imágenes Google

En septiembre de 2019 recibí una Noticia científica que llevaba el sugestivo título de “La Vida en las Montañas del Planeta” (Mountains of life across Planet Earth). Empero cuando lo leí me quedé boquiabierto, y no precisamente por su novedad. Al buscar el artículo original me percaté que era un número especial en honor de uno de mis ídolos, Alexander von Humboldt, quien descubrió por primera vez los pisos de vegetación de las montañas y su maravillosa diversidad escalonada. También fue determinante en la conceptualización de los gradientes latitudinales.  Según las fuentes, la imagen de concatenación en altura de los pisos de vegetación se le ocurrió visitando las islas Canarias en España, o ese imponente Chimborazo, en los andes ecuatorianos. (viajaba en una expedición del antiguo Imperio Español).  De ahí que en la imagen de presentación de esta entradilla muestre los dos. Empero en realidad la nota de prensa versaba sobre  varios trabajos dedicados a von Humboldt, mientras que la nota de prensa “debe” dar cuenta de todos ellos.

 Y este material publicado en una de las revistas más importantes del mundo, en mi opinión deja bastante que desear. Gracias a von Humboldt, sabemos que la diversidad de la vida y de los suelos es mucho mayor en las montañosas que en las zonas bajas circundantes. Se han debatido mucho las razones, varias de las cuales son obvias y otras descabelladas. Ninguno de los tres artículo que revisé aportaba nada de sustancia, debatir por enésima vez lo que sabemos y lo que seguimos sin saber. Por lo tanto sorprende leer frases como esta: “Otra explicación de la riqueza de las montañas, dice el estudio, puede estar en la interacción entre geología y biología. Los científicos informan de un hallazgo novedoso y sorprendente: la gran diversidad se encuentra en la mayoría de las montañas tropicales estrechamente ligadas a la geología del lecho rocoso”. En fin mejor me callo. ¿Novedoso y sorprendente?: tan solo para los más ignorantes sobre estos asuntos.

 Al subir desde la base de una montaña (zona baja, llanura) hasta las cimas van sustituyéndose unos ecosistemas por otros, al disminuir las temperaturas y por lo general aumentar las precipitaciones, por lo que al proyectar estas áreas “planimetricamente” se observa que en espacios geográficos pequeños se acumula una gran cantidad de especies. De hecho existe una relación entre cliseries altitudinales y gradientes latitudinales. En cualquier caso, los autores patéticamente se sorprenden de estos puntos calientes de biodiversidad, cuando su asombro debiera haber sido que no fuera así. Conceptos como: Catena altitudinal, Cliserie altitudinal, Pisos altitudinales y pisos de vegetación, toposecuencias en laderas montañosas, son ideas por las que podéis seguir tirando del hilo e informaros mejor.  Es sencillo, debatir, punto por punto, la nota de prensa y los resúmenes de los trabajos traducidos que dejo abajo, aunque muchas aseveraciones sean ciertas, también son sobradamente conocidas. Sin embargo tal análisis daría lugar a una novela, que no a un post.

 Personalmente me ha sorprendido muchísimo de que no se mente nada de los suelos y la edafodiversidad en las mismas condiciones. Lo cual implica que no se han informado debidamente, por cuanto apelar a ejemplos de las rocas, como en el párrafo que he incluido en la entradilla, y dejar al margen los edafotaxa no deja de ser más que un craso error. ¡Gravísimo!. Me explico.

 Existen numerosos trabajos sobre el tema, aunque al hablar de edafodiversidad bastará con citar algunos de los míos, aunque hay más, y también de otros autores. Si ustedes analizan los siguientes, sin exponer una lista exhaustiva de todo lo que publicado: (I) Pedodiversity and global soil patterns at coarse scales (with discussion); (ii) Soil geography and diversity of the European biogeographical regions; (iii) Global Relationships of Pedodiversity and Biodiversity; (iv) Pedodiversity deserves attention in plant biodiversity research, observará que, a nivel planetario, la mayor edafodiversidad se produce en las regiones montañosas, mientras que en Europa ocurre lo mismo. Sin embargo el patrón es de naturaleza casi fractal, ya que también se detecta tal relación e nivel regional.  Dicho de otro modo, no ocurre tan solo en el mundo biótico, sino abiótico. Del mismo modo, se ha demostrado que biodiversidad, edafodiversidad, diversidad del modelado, y diversidad climática, son las principales fuerzas que determinan la biodiversidad estando generalmente todas ellas correlacionadas. Y resulta palmario que, por término general, en la montaña se ofrezca mayor variedad de todas ellas que en las extensas llanuras que las rodean, cuyos climas, formas del relieve, suelos y geomorfología suelen ser más homogéneos.  Obviamente, un cambio climático puede producir, otros correspondientes en la zonación de los pisos bioclimáticos, permitiendo que las especies asciendan o desciendan en altitud (dependiendo de las modificaciones en los regímenes de precipitación y temperatura). No debe soslayarse que tampoco la zonación e incluso que algunos ecosistemas cambien entre las orientaciones de las diferentes laderas montañosas (efecto de pantalla), lo cual es otro factor que incrementa la heterogeneidad. Y finalmente nadie duda de que la especiación, en estos ambientes y por las causas aludidas sea muy elevada. Resumiendo, ninguno de los tres artículos ofrece nada especialmente relevante. “viejo vino en nuevas botellas”. Todo esto ya se sabía desde hace muchísimas décadas.

 Sobre estos temas, ya al comienzo de la andadura de nuestro blog en 2005, editamos 14 posts sobre el tema, abundando acerca del mismo desde entonces en varias ocasiones. Todo este material está incluido en nuestra Categoría: Diversidad, Complejidad y Fractales’. E este documento, también encontraréis detalles e ideas de interés sobre este mentado asunto: “El paisaje mediterráneo a través del espacio y del tiempo : implicaciones en la desertificación”.

 Eso sí, algo suele pasarse siempre por alto en este tipo de análisis, y estriba en la  maldita Planimetroifilia (página 26; de la revista Biólogos). Un espacio montañoso es mucho más rugoso que uno llano, por lo que su proyección en el plano euclidiano (léase mapa) subestima considerablemente el área que realmente abarca. Os dejo pues ya con el abundante material aludido.

 Juan José Ibáñez

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Matorrales de Almería y uno de sus tipos de suelos. Fotos: Juan José Ibáñez

El artículo que vamos a abordar hoy se me antoja muy interesante. Los autores dicen haber analizado y cuantificado la distribución y abundancia en el suelo de las raíces de especies vegetales distintas en un matorral mediterráneo, utilizando técnica genéticas “DNA metabarcoding”. Aclaremos que, cuando se pretende identificar una especie no procariota por su DNA, se utiliza el vocablo Código de barras de la vida o código de barras genético. Sin embargo, si se pretende discernir en una muestra de “algo” las variadas especies allí presentes se usa el vocablo   “DNA metabarcoding”. Debe existir una traducción al español de este vocablo que sea aceptado por los expertos, pero no estoy seguro tras mis pesquisas. Eso sí la técnica ya no es tan novedosa como recalca el “plumillas” en la nota de prensa. Otra cuestión bien distinta sería llevar a cabo tal análisis para discernir y cuantificar los microrganismos asociados a las raíces, es decir sus rizosferas. Me explico. Conforme a la Wikipedia inglesa, de la que he traducido algunos fragmentos que he dejado bajo, junto al original en inglés, que os aclarará las razones. Con los invertebrados, como señalan los autores de la publicación, albergo dudas, ya que muchas de sus especies aún no han sido debidamente descritas. Pero ese es otro tema, como también, el explicaros mis dudas sobre los códigos de barras genéticos. Se trata de asuntos de nuestra incumbencia que dejaremos en otra ocasión/post.

No cabe duda que poder realizar un mapa sobre la distribución y abundancia de las raíces de especies vegetales distintas en una comunidad resulta ser una línea de investigación muy interesante, ya que puede ofrecernos una valiosísima  panorámica de ese universo invisible que atesoramos bajo nuestros pies, y del que desgraciadamente sabemos tan poco. Eso sí, no alcanzo a entrever, sin que por ello sospeche nada, de cómo se puede cuantificar y visualizar la distribución de las raíces si fuera el caso, ya que hablamos de técnicas genéticas, no de imaginería. Empero hablo de la nota de prensa, que no dice nada al respecto. Si sospecho que, a día de hoy, la instrumentación debe ser lo suficientemente onerosa, es decir poco asequible, como para  poder ser usada por la mayor parte de los equipos de investigación, debido a que interviene una empresa cuyo nombre, hay que buscar en Internet y que incluye, por ejemplo, la siguente frasecita: “Diversity analysis of environmental samples with our DNA metabarcoding service”.  En cualquier caso, si todo lo que en la nota de prensa resulta ser cierto, se trata de un nuevo instrumental  que pudiera ayudar mucho a entender esa biomasa de las plantas que, a día de hoy, apenas podemos vislumbrar.

Os dejo pues con la note de prensa, así como con alguna información sobre las técnicas genéticas empleadas, que he extraído de las Wikipedias en Inglés (algunos fragmentos traduciodos al español-castellano) y Española.

Juan José Ibáñez

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Fuente: Colaje Imágenes Google

¿Materia oscura?, ¿Energía oscura?. ¿Sabéis lo que son? ¡Supongo que sí!. Los cosmólogos y otros expertos que vagabundean por ese interminable universo tienen sobradas sospechas acerca de que la mayor parte de la materia y energía que son visibles a nuestros instrumentos y observaciones tan solo nos ofrecen una pequeña muestra de la que allí se alberga. Es decir, debe existir mucho más de lo oscuro o invisible que de lo visible, de lo no observable que de lo observable. Ya emplee el término biodiversidad oscura, pero desde otra perspectiva, y el vocablo no quedaba bien parado. Empero esta vez lo usamos para otros fines bien distintos. Bien podíamos ampliar la expresión y hablar de una biodiversidad oscura hacia las profundidades de la Tierra, parafraseando a Julio Verne.  ¿O por qué no? apelar a la marca de esta bitácora. Un universo Invisible bajo nuestros pies.

La noticia que vamos a mostraros hoy, nos habla de un estudio que dice constatar justamente de lo que vamos a hablar hoy. Es decir nos informa que existe, al menos, tanta diversidad microbiana (bacterias y arqueas) bajo los fondos oceánicos que en la superficie terrestre, aunque de hecho se ha detectado, en algunas muestras, que sigue persistiendo hasta al menos varios kilómetros de profundidad, por lo que no cabe despreciar la posibilidad de que de hecho sea mayor la oscura que la visible. Jugando, sin más pretensiones, con los vocablos, también se nos “escurre” apelar a los pomposos términos de microbiomas globales, unos oscuros, otros visibles, empero los cuerpos de los animales pluricelulares se encuentran repletos de otra biodiversidad oscura. En fin…. Es una lástima que no se proporcionen datos de biomasa, ya que podrían hacerse comparaciones con la materia y energías oscuras del universo.

Los físicos teóricos saben que hasta no se comprendan estas materias y energías oscuras, padeceremos de serias limitaciones con vistas a una mejor comprensión del cosmos. ¿No nos ocurrirá lo mismo a nosotros con la biodiversidad?. Justamente acabo de publicar un “paper” en el que analizo una ley propuesta en el ámbito de la geografía y análisis geoespacial según la cual los objetos pequeños son mucho más abundante que los de mayor tamaño siguiendo una ley potencial, quizás fractal, o al menos de las denominadas “distribuciones de colas largas”. También ocurre lo mismo, con las partículas del suelo, el tamaño de poros, agregados edáficos, los organismos edáficos etc. Sería discutible/debatible aquello de que “lo pequeño e hermoso”, pero no que es abrumadoramente abundante.

Resumiendo  hablamos de preservar la biodiversidad cuando ni tan siquiera conocemos la mayor parte de la misma. Y si recogemos de nuevo el reto al que se enfrentan los físicos teóricos “padeceremos de serias limitaciones con vistas a una mayor comprensión del sistema biogeosférico”, llamados por algunos Gaia.

Hemos defendido en esta bitácora que los sedimentos/suelos oceánicos (sin limitaciones de profundidad) deberían considerarse suelos (ver relación de post abajo). Si algún día es aceptada esta propuesta, no cabría duda de que la biodiversidad del suelo sería más abundante que la aérea o de la que deambula en la hidrosfera. Leer la noticia y que a mucho de vosotros os resultará sorprendente.

Algunos post previos relacionados con el tema

¿Deben Considerarse como Suelos los Sedimentos de los Fondos Oceánicos?

Biodiversidad de los Fondos Oceánicos y Diversidad de Hábitats (Xavier Ábalo)

La Vida: ¿Cáncer de la Geosfera?

La Vida en las Profundidades de la Tierra: Organismos llovidos del Suelo

Juan José Ibáñez

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Fuente de las Imágenes: Sociedad Española de la Ciencia del Suelo y FAO 

En primer lugar, queremos agradecer a Juanjo Ibáñez, colega y miembro de la Sociedad Española de la Ciencia del Suelo (SECS) , por poner a nuestra disposición esta exitosa bitácora, como altavoz de las actividades que hemos organizado con motivo del Día Mundial del Suelo (5 de diciembre). Esta celebración es promovida por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), que pretende recordarnos que el suelo resulta imprescindible para el bienestar de la humanidad. Se trata de un reconocimiento aprobado hace pocos años (Resolución FAO 4/2013), lo que puede ser un indicador de lo desapercibido que resulta el suelo para la sociedad. Podemos hacer la prueba y poner en un buscador el término “suelo”…seguramente aparecerán antes los suelos de parquet, de terrazo, de hormigón, de gres…que los suelos agrícolas o forestales!

Y si desapercibido pasa el suelo en su conjunto, más lo son los organismos que viven en él…Así, por ejemplo, se estima que apenas conocemos el 1,5% de las bacterias del suelo (Fuente: Atlas de biodiversidad del suelo). Y no porque escaseen, pues son del orden del millón de especies, sino porque están muy poco estudiadas. Se suele indicar que, en tan solo un puñado de suelo, hay más organismos vivos que habitantes en el planeta Tierra. Ante esta realidad, este año 2020, FAO ha propuesto el lema: “Mantengamos vivo el suelo, protejamos su biodiversidad”, y nos advierte qué: “sin los organismos del suelo, nuestro mundo no sería el mismo” (¿algo habrá tenido que ver la actual situación sanitaria?). Aunque este blog nos suele advertir del protagonismo de la vida en el suelo, vale la pena recordar muy brevemente sus principales funciones…

1) Es esencial para nuestra alimentación; cuanto más biodiverso es el suelo, más nutritivos, de mayor calidad, son nuestros alimentos.

2) Es necesaria para nuestra salud; así, por ejemplo, estudiando los microorganismos del suelo hemos sido capaces de aislar productos químicos que usamos como antibióticos (penicilina, estreptomicina).

3) Algunos microorganismos nos ayudan a descontaminar, por ejemplo, degradando algunos contaminantes orgánicos y convirtiéndolos en sustancias no tóxicas.

4) Intervienen en la regulación de las emisiones de gases de efecto invernadero y en múltiples reacciones de los ciclos biogeoquímicos.

 O bien, la web general…. https://www.secs.com.es/dia-mundial-del-suelo/

La SECS, a través de sus Delegaciones Territoriales, sus Secciones y sus socios más activos, se ha unido a esta iniciativa internacional colaborando con Universidades, Centros de investigación, Colegios profesionales, y otras Asociaciones, con múltiples propuestas (https://www.secs.com.es/dia-mundial-del-suelo/ ) como:

• Exposiciones sobre “Suelos y paisajes del mundo”, que se muestran de forma presencial, en la UMH de Elche, o virtual, como en las webs del Campus y la EPS en Huesca, o el IUCA en Zaragoza.
• Exposición bibliográfica sobre suelos del antiguo archivo (1907-1958), con proyección de la exposición de suelos en la Biblioteca de la EPS (30 nov. – 11 dic. 2020)
• Un concurso de dibujo escolar (de 10 a 17 años) con el lema de esta jornada; “Mantener vivo el suelo, proteger la biodiversidad del suelo”.
• Un concurso de perfiles de suelos utilizando la herramienta “App clima-eda/suelos”
• Presentación de cómics: “Vivir en el Suelo” (disponible en diferentes idiomas en la web de la FAO) y “Let´s go to discover soil biodiversity”
• Ponencias y cursos, como:

1. “Aplicación de residuos al suelo: ¿Una oportunidad o una amenaza ambiental?“ por el Dr. Raimundo Jiménez Ballesta, Catedrático de Edafología en la Universidad Miguel Hernández, a las 12:00 h, 2 de diciembre de 2020. Organiza COIAANPV.
2.  “La biodiversidad del suelo: fuente de vida del planeta Tierra”, 4 de diciembre de 2020. Esta Jornada Internacional está organizada por la Sociedad Española de la Ciencia del Suelo (SECS), junto con la Sociedad Latinoamericana de la Ciencia del Suelo, de la que es miembro (SLCS-UNIDA). Su programa está compuesto por:

11:30- 11:45 h. Presentación de la Jornada y de las ediciones del cómic ‘Vivir en el suelo” en polaco y en chino por el Dr. Jorge Mataix Solera, Catedrático de Edafología en la Universidad Miguel Hernández y Presidente de la Sociedad Española de la Ciencia del Suelo.

11:45- 12:15 h. “Cuidar el suelo es cuidar la vida”, por el Dr. Carlos García Izquierdo.

12:15 h.-12:30 h. “Usos de suelo y comunidades microbianas en la provincia de Carchi (Ecuador)”, por el Dr. Luis Roca Pérez.

12:30 h.-12:50 h. “After the Fire”, un proyecto interdisciplinar en Enseñanza Secundaria en el contexto del Día Mundial del Suelo”, por el Dr. Nicolás Lucas Domínguez.

12:50 h.-13:20 h. “Innovación de recursos didácticos en la enseñanza del suelo como sistema vivo” por la Dra. Montserrat Diaz Ravíña.

Fuente: https://www.secs.com.es/wp-content/uploads/2020/11/Jornada-La-biodiversidad-del-suelo.png

En definitiva, dependemos en gran medida de los suelos y, además no son infinitos pues cuando el suelo se degrada, no es recuperable en el plazo de una vida humana; por ello debemos contribuir a la protección y adecuado manejo del suelo y la biodiversidad que alberga.

David Badía o David Badia-Villas

Technic School of Agricultural Engineering and Environmental Sciences; University of Zaragoza, 22071 Huesca, SPAIN

Adendum del Impresentable administrados de esta bitácora

Este material y otros relacionados con el dí Mundial el Suelo, de mejor calidad, pueden encontrarse en la página Web de la SECS . https://www.secs.com.es/dia-mundial-del-suelo/

Fuente: Colaje imágenes Google

El 5 de diciembre de 2020 se celebrará el día mundial del suelo. Se trata de una iniciativa que se celebrará todos los años, como viene siendo habitual desde 2015. Tanto la FAO (GPS), como la ONU, entre otras instituciones internacionales apoyan tan iniciativa, siendo participes en la misma. El tema escogido para esta celebración resulta ser la biodiversidad del suelo. En consecuencia, vamos a ir mostrándoos una serie de materiales interesantes, que reproduciremos  de las páginas Web correspondientes. Sus contenidos son muy didácticos, por los que los reproduciremos íntegramente, o, cuando sea el caso, los traduciremos del suajili al español castellano. No comentaremos nada, para no confundir a los lectores potenciales. Si algún post lo requiriera, cambiaríamos el título el tilo añadiendo otros contenidos ajenos indicando la fuente de cada uno. Eso si, como muchas fotos están sujetas a copyright, las cambiaremos por otras. La entrega de hoy lleva por título del Suelo “¡Está vivo! El suelo es mucho más de lo que piensas, y ha aparecido en el el boletín de la Alianza Mundial por el Suelo [No. 29, 30 de septiembre de 2020]. Abajo podéis leer este didáctico documento. Podéis preguntaros porqué reproduzco una noticia como esta, si ya aparece en español en una de las páginas de la FAO. La razón es muy sencilla. Se trata de unos materiales que sirven a los docentes del mundo Latinoamericano (incluyendo España y Portugal), los cuales no tienen por qué estar supervisando en Internet lo que se cuelga de cada Portal de cada dsciplina. No se trata  de suplantar, sino de divulgar la importancia de la biodiversidad del suelo. Y aquí me paro.

Juan José Ibáñez.

¿Por qué El suelo es mucho más de lo que piensas?……..

Epígrafes del documento que reproducimos abajo:

Los suelos son una reserva de biodiversidad

La biodiversidad del suelo es esencial para nuestra alimentación

La biodiversidad del suelo es necesaria para nuestra salud

La biodiversidad del suelo nos ayuda a respirar y a luchar contra el cambio climático.

Necesitamos mantener los suelos sanos y diversos

Podemos ayudar a proteger la biodiversidad del suelo

Continúa…….

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Fuente: Sociedad Española de la Ciencia del Suelo & edafoeduca@upv.es

Como miembro de la SECS he recibido esta alerta que os expongo a continuación y que también parece afectar a la SLCS. Y como tal, os anuncio sin Más. Abajo encontréis todo el material necesario con vistas a participar en el Concurso. Lamentablemente he sido lo suficientemente torpe como para no detectar un enlace e alguna página Web de la SLCS. Mil perdones. Por favor buscarla vosotros por países y lo que encontréis podéis añadirlo como comentarios a este post con vistas ayudar a otros colegas y compañeros. ¿queda poco tiempo!.

Alerta de la Sociedad Española de la Ciencia del Suelo

Estimado/a socio/a de la SECS:

La  Sección de Enseñanza del Suelo y Seguridad Pública de la SECS junto con la Sociedad Latinoamericana de la Ciencia del Suelo (SLCS), de la que es miembro, organiza un concurso escolar de dibujo en el marco de la celebración el día 5 de diciembre del Día Mundial del Suelo. El lema de 2020 es “Mantengamos vivo el suelo, protejamos la biodiversidad del suelo”. Las bases se encuentran en el documento adjunto, y se pueden enviar los dibujos hasta el día 30 de noviembre.

Por favor, haz difusión para que llegue al máximo número de escolares.

Un saludo,

 Raúl Zornoza

Secretario General de la Sociedad Española de la Ciencia del Suelo;Departamento de Ingeniería Agronómica. Universidad Politécnica de Cartagena.Paseo Alfonso XIII 48, 30203 Cartagena

Concurso Escolar Desafío Mantener la Biodiversidad del Suelo

La Sociedad Española de la Ciencia del Suelo a través de su Sección de Enseñanza del Suelo y Seguridad Pública junto con la Sociedad Latinoamericana de la Ciencia del Suelo (SLCS), de la que es miembro, organiza un concurso escolar de dibujo en el marco de la celebración el día 5 de diciembre del Día Mundial del Suelo. El Día Mundial del Suelo está promovido por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y por la Alianza Mundial por el Suelo (AMS) con la colaboración de otros organismos nacionales e internacionales. El lema de 2020 es «Mantengamos vivo el suelo, protejamos la biodiversidad del suelo».

Los suelos están llenos de vida. Los suelos albergan más del 25% de las especies vivas de la tierra. En los suelos están las raíces de las plantas, pequeños mamíferos, pequeños y grandes invertebrados y seres muy pequeños llamados microorganismos. Seguro que has visto a algunos de estos seres que viven en el suelo. Algunos son fáciles de ver como las hormigas, los escarabajos, las babosas, las tijeretas o las cochinillas. Todos ellos trabajando para que la vida sea posible. Toda la gran variedad de organismos vivos que viven en el suelo trabajan para que tengamos suelos fértiles, con nutrientes tanto para alimentar a las plantas como a los microorganismos, por tanto, podemos decir que son nuestros aliados para obtener alimentos del suelo. Gracias a que los organismos del suelo descomponen la materia orgánica muerta que llega al suelo (hojas de los árboles, restos de cosechas, etc.) hay nutrientes en el suelo. También realizan otros trabajos, por ejemplo, las lombrices hacen galerías en los suelos, ayudando así a airear los suelos y a que se infiltre mejor el agua. ¿Conoces el gran descubrimiento de Alexander Fleming? Descubrió que un hongo del suelo inhibía el crecimiento de bacterias de estafilococos. Esto le llevó a aislar el compuesto que producía ese hongo y descubrió la penicilina. Gracias a ella se salvaron muchas vidas de personas enfermas. Como ves los organismos del suelo son muy importantes para nuestra vida.

Bases del Concurso 1. Tema: desafío ““Mantener vivo el suelo, proteger la biodiversidad del suelo”. 2. Dibujos a COLOR o B/N, COLLAGES, dibujos con distintos suelos, dibujos hechos con tabletas digitales, etc. 3. Se admitirán 2 dibujos como máximo por alumno/a. 4. Los dibujos deberán ser inéditos. No se admitirán dibujos que hayan sido premiados en otros concursos o estén participando actualmente en otros eventos similares. 5. Categorías: 3 (10-11 años, 12-14 años, 15-17 años). 6. Envío de los dibujos: se enviarán desde los centros educativos a edafoeduca@upv.es, indicando: nombre y apellidos del alumno/a, edad, centro escolar, persona de contacto en el centro escolar. 7. Plazo de envío: hasta el 30 de noviembre de 2020. 8. Premios: Diploma más lote de libros. Un premio para cada categoría. Aquí os dejamos material que os puede ayudar a explicar a vuestros alumnos y alumnas la biodiversidad del suelo y la importancia de protegerla, así como enseñarles fotos de organismos del suelo que podéis encontrar en los Atlas de Biodiversidad del Suelo. En el Atlas Global de Biodiversidad del Suelo encontrareis información relevante sobre el suelo como hábitat, la diversidad de organismo del suelo, la distribución geográfica y temporal de la biota del suelo, las funciones y servicios de los ecosistemas gracias a la actividad de los organismos del suelo, las amenazas a las que está sometida la biota del suelo, así como acciones para proteger la biodiversidad del suelo, ya sea a través de políticas, acciones relacionadas con la educación, investigación o divulgación. Pinchando en cada uno de los documentos podéis acceder a ellos.

GIS  y FRAGSTATS Fuente: Imágenes Google

Cuando tecnologías sencillas de usar generan mentes perezosas

Acabo de remitir a la editorial el informe  de un documento que tenía que revisar para una revista científica indexada y me vuelve e invadir la desesperación. Nadie duda de la utilidad de potentes programas para el análisis estadístico de la información. Ahora bien, una cuestión es acelerar todas las operaciones de cálculo, y otra bien distinta, atesorar unos datos, apretar un par de teclas y obtener simultáneamente o en cascada decenas o cientos  de análisis estadísticos de los primeros, más aun cuando en la mayoría de las ocasiones los usuarios desconocen su racionalidad y como son calculadas. Ante tamaña cantidad de información, resulta fácil caer en la tentación de analizar los resultados y escoger los que consideres “oportunos”, con una actitud “oportunista”.   Y así ocurre. Nuestros  jóvenes investigadores, y otros que no lo son tanto, elaboran documentos, aferrándose a resultados y significaciones estadísticas concretas que no tienen ni pies ni cabeza. Un caso dramático y archirrepetido estriba en observar como los autores se afanan de dar racionalidad a patéticas correlaciones espurias.

La ciencia se basa en la creatividad de sus practicantes, estando la estadística al servicio de la primera.  Sin embargo la segunda no puede, ni no podrá reemplazar a la primera. A menudo estos software son pensados para ofrecer las soluciones que más demandan los usuarios que, con harta frecuencia, no son las más adecuadas en muchos estudios, como seguidamente explicaremos. Tras décadas de trabajo en estos menesteres, es fácil extraer conclusiones. Nos creemos muy modernos por utilizar unos sofisticados hardware y software informáticos. Empero estos no pueden sustituir los conocimientos clave de cada disciplina, el trabajo de campo, la bibliografía adecuada y sobre todo la reflexión. Nuestros jóvenes investigadores, atraídos por estos paquetes de programas, se olvidan de lo fundamental, es decir de casi todo lo previamente mentado.  Y como es tan fácil……. Darle al teclado y ¡¡¡flash!!!…. te aparecen las consabidas riadas de estadísticas. Este modo de proceder modela mentes perezosas y descuidadas de aprender todo lo que realmente necesitan. Reitero que estamos formando mentes perezosas, y lo que es peor, con cierta adición a hablar de lo que desconocen. Pero pongamos un ejemplo, de colegas más maduritos tiempo atrás.

Cuando comenzaron a aparecer los sistemas de información geográfica –SIG- (como también la teledetección), allá por los años 80 del Siglo XX, yo adquirí uno, que por aquel entonces solían ser muy caros, demandando estaciones de trabajo más sofisticadas que un PC normal. Inmediatamente puse a un par de becarios a instruirse y trabajar con ellos. En un congreso, me encontré con un antiguo colega que se acercó a saludarme afablemente. Al preguntarle a que dedicaba sus esfuerzos en los últimos años me comentó textualmente (aun me acuerdo): “Ahora investigo sobre sistemas de información geográfica”. Inmediatamente le pregunté: ¿estas desarrollando un programa? ¿Qué características atesora?. El respondió: “No, ufff eso es muy complicado…. Yo me he comprado uno y lo aplico a lo que me ofrezcan”. ¿Se trata de investigación?. No simplemente era un mero usuario de la tecnología de moda, la cual desconocía casi por completo. Inmediatamente me reuní con mis becarios y les hablé muy claro, es decir le explique lo que aquí os cuento: Si utilizáis un hardware y/o un software comercial, no sois investigadores, sino como máximo técnicos, que es algo muy distinto. 

En mi caso, es habitual, por ejemplo, que los editores me soliciten que revise estudios en los que la información geoespacial resulta ser extremadamente relevante. Pondré un ejemplo.

La multinacional ESRI es famosa por sus sistemas de información geográfica y paquetes estadísticos asociados. Pues bien, se realizan las operaciones oportunas sobre mapas e información georreferenciada en general, para a la postre meterla en la batidora/coctelera de esos softwares. También en mi caso concreto suelo toparme casi siempre con el mismo producto comercial, es decir FRAGSTATS. Personalmente no critico este software en sí mismo, sino a los usuarios que creen que se trata de una especie de barita mágica y que lo que nos ofrece “va a misa” Ahora bien, nada más lejos de la realidad. FRAGSTATS, es un paquete de programas  enfocado a los investigadores de ecología del paisaje. Este ofrece un montón de métricas diferentes incluidas muchas que conciernen a los análisis de diversidad, que también son de interés de los expertos que estudian los patrones espaciales que acaecen en los paisajes preferentemente biológicos. Ahora bien, mi tema central de estudio resulta ser la geodiversidad (aunque no de la manera constreñida y sesgada que nos ofrece Wikipedia) y más específicamente la edafodiversidad o diversidad de suelos. Pues bien, son ya muchos, demasiados, los manuscritos que he tenido que rechazar, o en el mejor de los casos devolver a los autores para una profunda reorganización del trabajo por hacer un uso acrítico e indiscriminado de FRAGSTATS, que iba más allá del rigor científico y lo que es peor aún, del sentido común. No entraremos en detalles.

Buena parte de los trabajos que me veo obligado a rechazar es debido a la aplicación indiscriminada de tales estadísticas a casos y objeto de estudio que carecen de sentido científico. Observar cómo se usan esta tecnología y herramientas estadísticas para extraer conclusiones, ya no criticables, sino incomprensibles y carentes de sentido me hiela la sangre. Y son dignas de reprimenda. por cuanto los autores suelen hacer gala de un palmario desconocimiento del objeto de estudio.

Juan José Ibáñez 

Fuente: Colaje Imágenes Google

Las comunidades del suelo pueden cambiar abruptamente de comportamiento al enfrentarse a estrés ambientales. Tales cambios pueden ser inesperados y sorprendentes. En los sistemas complejos se trata de un proceso frecuente que da lugar a la emergencia de comportamientos y estructuras asombrosas. Así pues a Sistemas dinámicos complejos,comportamientos complejos, (Sistemas dinámicos no lineales). Obviamente la falta de nutrientes en el suelo resulta ser una fuerza motora muy poderosa. En los siguientes post que editamos hace ya algunos años, os explicamos un caso fascinante, es decir como microorganismos unicelulares generan estructuras pluricelulares con diferenciación de pseudo-órganos: (i) La Inteligencia de los Mohos del Suelo y su Papel en los Ecosistemas; (ii) Mohos Mucilaginosos del Suelo: La Difusa Frontera entre los Organismos Unicelulares y Pluricelulares (iii)  Mohos Mucilaginosos del Suelo: La Difusa Frontera entre los Organismos Unicelulares y Pluricelulares y (iv) Los Mohos Mucilaginosos del Suelo: Ciclo de Vida en Videos.

Hoy os explicamos un caso relacionado con un organismo aún más simple, esa bacteria del suelo a la que se denomina Bacillus subtilis. Cuando escasea su alimento, los biofilms (biopelículas) que forman crecen hasta un umbral en los que súbitamente comienzan a oscilar, de alguna manera, como os muestro en la figura que encabeza este post. Tales dinámicas oscilatorias son bastante habituales en los sistemas complejos. Si me permitís que sea aún más coloquial….. “falta la comida debajo del suelo y se genera espontáneamente una gran revolución estructural”, como lo harían en la biota aérea e incluso las sociedades humanas.

Antes de finalizar debemos rectificar algún aserto redactado por el plumillas de turno. Veamos, los biofilms son o suelen ser comunidades que asocian en una matriz muchas bacterias de diferentes clases, no afectando a una sola, por lo general.  Y peor aún, cuando uno lee la noticia, da la impresión que los biofilms tan solo los produce Bacillus subtilis. Se trata de una aserción totalmente falsa. Por ejemplo, el color oscuro de algunos clastos y fragmentos de roca de los desiertos (pavimentos) resultan ser biopelículas bacterianas compuestas por numerosas especies. Empero desde el punto de vista de la salud pública, la multirresistencia bacteriana a los antibióticos, la generan bacterias patógenas que, a menudo, se protegen en el seno de biopelículas que se adhieren a muchas superficies.

En cualquier caso, os recomiendo leer la nota de prensa que os deparará algunas sorpresas inesperadas.   También he recogido dos vídeos sencillos, aunque en inglés, sobre comportamiento oscilatorio.

Juan José Ibáñez

Continúa…….

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