Las cianobacterias son bioindicadores del cambio climático

Áreas de estudio y muestras para el análisis de los cambios en la microorganismos de los suelos. / UAM

Biólogos la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) evidenciaron cómo el cambio climático puede afectar a las cianobacterias, unos microorganismos del suelo fundamentales para su fertilidad y mantenimiento en zonas áridas y semiáridas en la región mediterránea.

 

UAM / En un trabajo reciente, biólogos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) argumentan que el actual cambio climático afectará a los microorganismos de suelos, principalmente cianobacterias, produciendo un reemplazo de las especies adaptadas a bajas temperaturas por aquellas mejor adaptadas a altas temperaturas, con una repercusión impredecible en la fertilidad de los suelos y la erosión.

Los científicos han registrado aumentos significativos de la temperatura con una repercusión clara en la respuesta de distintos grupos de organismos

El cambio climático es hoy en día una realidad inequívoca. Los científicos han registrado aumentos significativos de la temperatura tanto a nivel mundial como regional, con una repercusión clara en la respuesta de distintos grupos de organismos.

En un trabajo recientemente publicado en la revista New Phytologyst, biólogos la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) evidenciaron cómo el cambio climático puede afectar a las cianobacterias, unos microorganismos del suelo fundamentales para su fertilidad y mantenimiento en zonas áridas y semiáridas en la región mediterránea.

El trabajo fue llevado a cabo en biocostras de ecosistemas mediterráneos en un gradiente latitudinal y climático en España, a través de técnicas de secuenciación masiva de ADN y cultivos de especies aisladas.

“Esto nos permitió identificar las cianobacterias más abundantes y que crecen mejor con temperaturas más frías y aquellas que, sin embargo, ven potenciado su crecimiento cuando las temperaturas se incrementan, siendo más competitivas en estas condiciones”, describen los autores.

 

Temperaturas límite

De acuerdo con el trabajo, el establecimiento de los rangos de temperatura a los cuales crecen cada una de las cianobacterias analizadas fue de gran utilidad para determinar su vulnerabilidad frente al cambio climático.

“Es previsible que incrementos en la temperatura tendrán un efecto sobre las poblaciones de cianobacterias que se verán reflejados en cambios en la abundancia y distribución de las especies, con sustituciones de especies dominantes y alteraciones latitudinales y altitudinales”, argumentan los autores.

Es previsible que incrementos en la temperatura tendrán un efecto sobre las poblaciones de cianobacterias

“El conocimiento de los límites de temperatura es esencial y nos permitirá desarrollar una herramienta, a través de la identificación de especies indicadoras, que facilitará la detección de cambios tempranos, favoreciendo así una gestión adaptativa acorde a dichos cambios”, añaden.

En suma, el trabajo argumenta que la evaluación de la vulnerabilidad de las cianobacterias analizadas puede facilitar la propuesta de estrategias de gestión que permitan minimizar el impacto del cambio climático sobre las especies.

Por otro lado, agregan los investigadores, “la disposición de cultivos de cianobacterias y el conocimiento detallado de sus condiciones de crecimiento puede permitir utilizarlos en procesos de restauración de suelos degradados, evitando así la erosión y pérdida de suelos, así como en fertilización de campos de cultivo en lugar de fertilizantes químicos”.

 

Habitantes de biocostras

Cuando viajamos por gran parte de España nos encontramos con abundantes zonas semiáridas, donde la lluvia y el agua escasean la mayor parte del año. Son esos paisajes donde la vegetación es escasa y está formada principalmente por arbustos y algunos matojos de hierbas aisladas, dejando al descubierto, sobre todo en verano y en invierno, zonas de suelo sin vegetación alguna.

Unos de estos microorganismos que viven en las biocostras son las cianobacterias, microorganismos pioneros que pueden colonizar suelos

Si paseamos por esos lugares un día de lluvia podemos ver cómo la tierra, antes sin ningún atisbo de vida, se pone de color verde. Si nos fijamos bien, estas zonas de suelo no son arena suelta, sino que tiene una especie de cementación, de manera que si intentamos levantar un poco de tierra nos llevamos un trozo más o menos grande.

En realidad muchas de estas zonas están habitadas por microorganismos. Son lo que llamamos costras biológicas de suelo o biocostras, y son los microrganismos que viven en el suelo los que mantienen esta cohesión o cimentación del suelo, evitando así su erosión.

Unos de estos microorganismos que viven en las biocostras son las cianobacterias, microorganismos pioneros que pueden colonizar suelos en zonas donde el suelo se ha degradado de forma natural o artificial, o donde la insolación y la falta de agua no son suficientes para que crezcan plantas.

Todos estos cambios provocan que el suelo también retenga más agua de las lluvias, el rocío o la niebla, y que pueda ser colonizado por hongos, musgos y líquenes

Muchas de estas cianobacterias forman filamentos y redes que estabilizan el suelo, también secretan sustancias polisacáridas pegajosas que, además de protegerlas a ellas mismas, proporcionan cohesión al suelo evitando su erosión. Además, otras producen pigmentos que proporcionan sombra al suelo disminuyendo la insolación.

Todos estos cambios provocan que el suelo también retenga más agua de las lluvias, el rocío o la niebla, y que pueda ser colonizado por hongos, musgos y líquenes, así como por pequeños protozoos y nematodos que forman parte de las biocostras. Posteriormente, si las condiciones lo permiten, también germinarán plantas vasculares.

Referencia bibliográfica: 
Muñoz‐Martín, M. Á., Becerra‐Absalón, I., Perona, E., Fernández‐Valbuena, L., Garcia‐Pichel, F., & Mateo, P. (2019). “Cyanobacterial biocrust diversity in Mediterranean ecosystems along a latitudinal and climatic gradient”. New Phytologist, 221(1), 123-141. DOI: 10.1111/nph.15355.

 

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