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LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO: COMPONENTE IMPRESCINDIBLE DEL PLANETA

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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 (HPO42-), 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

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¡Está vivo! El suelo es mucho más de lo que piensas, Dia Mundial del Suelo (5 de diciembre de 2020)

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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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El Microbioma del Suelo (un ejemplo de las praderas norteamericanas)

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Las extensas paraderas de Kansas. Fuente: Colaje Google imágenes

 La nota de prensa de la que vamos a hablar hoy nos informa de la enorme diversidad de especies bacterianas  en las extensas praderas de Kansas. Para ilústralo escojamos tres breves fragmentos: “el suelo es testigo de la increíble diversidad y el caos de la vida dentro de incluso el puñadito más pequeño de tierra. Sólo una cucharadita de suelo de Kansas contiene decenas de miles de especies microbianas” (…) “Jansson considera que la labor de desentrañar las comunidades microbianas del suelo resulta ser una tarea especialmente difícil ya que existe una diversidad enorme. Los científicos estiman de 50 a 100 veces más especies microbianas las que habitan una muestra de suelo típico que  en el intestino humano. Además, la mayoría de los microbios del suelo nunca han sido cultivados en un laboratorio en el que se podrían estudiar a fondo” (…).  “El suelo es uno de los ecosistemas más complejos y diversos del planeta. Es un sustrato tridimensional complejo; No hay nada que se le parezca. Ya os hemos ido informando acerca de la extraordinaria diversidad de los organismos del suelo. Empero hablar de especies bacterianas resulta ser un tema más que espinoso, yo diría que es como andar por arenas movedizas, o navegar por aguas turbulentas, como podréis por ejemplo ver aquí: genómica bacteriana”. Por lo tanto la pregunta/respuesta  del millón de euros sería pues: ¿cómo se puede cuantificar la diversidad de bacterias de un volumen dado del suelo, si no disponemos de un concepto aceptado de las mismas, como ocurre con todos o casi todos los procariotas?. Empero cuando la maquinaria de la secuenciación masiva de los “toca genes” se pone en marcha, no hay falta de conceptos que les frene. Ellos estiman la variedad genética, es decir el microbioma del suelo en su conjunto, para a la postre señalar que existen tropecientas mil especies. Punto y final.  ¿Y qué ocurre con la  de la enorme promiscuidad que implica el flujo horizontal de genes entre bacterias que no se encuentran estrechamente vinculadas desde el punto de vista filogenético?. Al parecer ¡les da igual! (La Extraordinaria Genética de los Microorganismos del Suelo).

Personalmente me interesa, como a casi todos los lectores el microbioma del suelo. Ahora bien este es un problema y la diversidad de especies otro distinto, hasta que alguien desenrede la enmarañada madeja, o acierte milagrosamente a regalarnos con un concepto de especie apto para todo al árbol de la vida.  Y hoy por hoy no se atisban respuestas en el horizonte.

 En cualquier caso, debido al perfeccionamiento de los progresos realizados para las secuenciaciones masivas del genoma de las muestras, así como de su velocidad de procesamiento, los “toca genes” se asombran de todo.  Y así conforme mejoran estas técnicas instrumentales y se exploran más hábitats y muestras, más cara de bobos se les pone y más tonterías redactan en la literatura científica (ver por ejemplo el post El Microbioma del Suelo en Central Park (Nueva York).  Por lo tanto, y por citar un caso cualquiera, si un día, a un equipo de investigadores se le “escurre” la hedionda idea de estudiar los virus que contienen  las aguas residuales, no debe extrañarnos en absoluto que nos vengan a decir algo así como: Hallado el Mayor Punto Caliente de biodiversidad Vírica del Planeta: Las Aguas Residuales”. Un paper más en una revista de campanillas, una muesca a añadir al revolver del pistolero. Entre toda esta la retórica que podréis leer en la nota de prensa original que se esconde una única novedad que resulta ser: “(…) incluyen la primera reconstrucción del genoma completo de un solo microbio en un muestra de suelo complejo. Otros grupos han reconstruido los genomas completos de los microbios de ambientes menos complejos, incluidas las minas, tapetes microbianos, y el microbioma humano”. Es decir aislaron un microrganismo, según ellos “entre miles”, para a la postre secuenciar su genoma. Punto y final. El resto de las cifras son tan poco creíbles que no merece la pena discutirlas. Mucho peor son otros papers que, a partir de datos de la misma naturaleza, intentan vendernos una cuantificación de la diversidad funcional de las comunidades microbianas. Quien conozca bien los temas relacionados con la biología edáfica sabrá, sin lugar a dudas, que esta última es enorme, aunque su cuantificación rigurosa no deje de ser más que una quimera.

 Realmente estas cifras son improcedentes e irracionales. Sin embargo, los análisis comparativos de los microbiomas del suelo, que se basen en las mismas técnicas e intensidad de muestreos, si deben aportar información valiosa. No hablemos pues de diversidad de especies sino de la variabilidad o variedad del microbioma. Empero en la ciencia actual, los investigadores priman impresionar al público en lugar de ofrecerle contenidos honestos, sinceros. Y así lo que podría ser importante y relevante, por efecto del “publica o perece”, se transforma en información irrelevante, confusa y confundente. Abajo os dejo con la nota de prensa, traducida rápidamente (por lo que padece de defectos), pero que os mostrará cuanta morralla puede leerse en la prensa científica actual.

Juan José Ibáñez

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