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Comunidades de microorganismos protectores frente a la erosión

Fuente: María José Llobregat / Fundación Descubre


17 de junio de 2015
Los investigadores durante los trabajos de simulación de lluvia.

Los investigadores durante los trabajos de simulación de lluvia.

Investigadores del Departamento de Agronomía de la Universidad de Almería y de la Estación Experimental de Zonas Áridas (CSIC-Almería) han demostrado que los microorganismos que habitan los suelos áridos y semiáridos, que conforman la llamada costra biológica, protegen de la erosión. La actividad generada por estas comunidades de bacterias, musgos, líquenes y algas mejora la infiltración del agua de lluvia evitando que ésta escurra por la superficie y, por tanto, pueda erosionar el suelo. Según los expertos, la inoculación de estos microrganismos en zonas desérticas podría ser el primer paso para la regeneración de ecosistemas con déficit hídrico.

La costra biológica se forma en la superficie del suelo en aquellas zonas desprovistas de vegetación en regiones áridas y semiáridas. Para ello, la superficie necesita cierta estabilidad, es decir, no puede verse alterada por el paso de ganado o por el tráfico de vehículos o personas. Cuando esto ocurre, los microorganismos empiezan a colonizar el terreno. Primero, llegan especies pioneras como cianobacterias –las cuales son capaces de hacer la fotosíntesis-, y a continuación, a medida que el suelo adquiere estabilidad, organismos más evolucionados: musgos, líquenes y algas.

Estas comunidades están inactivas durante los periodos secos pero se activan con pequeñas cantidades de agua, realizando la fotosíntesis, proceso por el cual el dióxido de carbono y el agua, con ayuda de la luz solar, se transforma en compuestos orgánicos. “Al aumentar el contenido del suelo en materia orgánica, mejora la estructura y la porosidad de éste, favoreciendo así la infiltración. Este aumento de la infiltración reduce la escorrentía -agua que escurre por la superficie- y frena el arrastre de partículas de la superficie del suelo, disminuyendo la erosión”, explica a la Fundación Descubre la investigadora principal de este proyecto, Sonia Chamizo, de la Universidad de Almería.

La costra biológica aumenta la fertilidad del suelo

La costra biológica aumenta la fertilidad del suelo

Además, indica la experta, estos microorganismos segregan compuestos polisacáridos (azúcares) capaces de absorber gran cantidad de agua, mejorando así también la infiltración.

La consecuencia directa de estos procesos es el aumento de la humedad del suelo, un factor que afecta al medio ambiente de varias formas. “Por un lado, el agua puede ser aprovechada por las raíces de las plantas. Y, por otro, se activan las poblaciones de microorganismos del suelo que, a su vez, van a aumentar la fertilidad de éste, facilitando el crecimiento de la vegetación”, continúa la investigadora.

¿Qué es la costra física?

Las funciones de la costra biológica en los procesos de infiltración y erosión y su relación con variables como la resistencia del suelo han sido comprobadas por primera vez en este trabajo cuyas conclusiones se recogen en el artículo ‘Penetration resistance of biological soil crusts and its dynamics after crust removal: Relationships with runoff and soil detachment’, publicado en la revista Catena. “La existencia de estos microorganismos sí es conocida porque son característicos de ecosistemas en los que llueve poco. Sin embargo, no se conocía con exactitud cómo afectaban a los procesos de erosión o de escorrentía o las consecuencias de su eliminación”, aclara la autora del estudio.

Los investigadores han comparado la capacidad de infiltración de suelos con costra biológica con aquéllos cubiertos por costra física. Ésta aparece también en las zonas áridas y semiáridas, en los espacios desprovistos de plantas que, por esta razón, están más desprotegidos y expuestos al impacto de la lluvia.

Las gotas, al caer directamente sobre el suelo, lo descomponen en partículas más pequeñas que van a taponar los poros de la superficie, formando un sellado y generando una costra física. “La resistencia de esta capa suele ser muy alta. Cuanto mayor es ésta, menor es la infiltración del agua y, por tanto, hay más opciones de que la escorrentía aumente. En este caso, el efecto es el contrario al que sucedía con la costra biológica lo que pone de manifiesto la importancia que tienen estos microorganismos”, prosigue Sonia Chamizo.

El agrietamiento del suelo, una de las características de la costra física

El agrietamiento del suelo, una de las características de la costra física

Por otro lado, los expertos comprobaron las consecuencias de la eliminación de la costra biológica. “Estos microorganismos desaparecen cuando hay factores que alteran la estabilidad del suelo: pisoteo de ganado, circulación de personas o vehículos. En nuestro caso, quitamos la costra mediante raspado. Cuando ésta se elimina, el suelo se queda sin cubierta protectora por lo que, al llover, se va a terminar formando una costra física que reduce la infiltración”, explica la responsable del estudio.

Simulación de lluvia

Para alcanzar estas conclusiones, los investigadores hicieron pruebas en los ecosistemas semiáridos de Tabernas y Cabo de Gata, ambos en la provincia de Almería. Utilizando varias parcelas en las que hicieron simulaciones de lluvia, los investigadores midieron, entre otros parámetros, la resistencia a la penetración de los suelos, la formación del sellado en superficie, la escorrentía y la erosión.

A partir de los resultados del proyecto Balance de carbono en costras biológicas de ecosistemas áridos (BACARCOS),  financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, los expertos aplicarán la costra biológica a la rehabilitación de zonas degradadas que presenten una desertificación avanzada. “Queremos inocular estos organismos en el suelo para regenerar estos ecosistemas”, concluye la investigadora.

Referencia: Chamizo, Sonia, Rodríguez-Caballero, E.; Cantón, Yolanda; Asensio, Carlos; Domingo, F. ‘Penetration resistance of biological soil crusts and its dynamics after crust removal: Relationships with runoff and soil detachment’. Catena. Vol. 126 (2015), pp: 164-172. Doi: 10.1016 / j.catena.2014.11.011

Imágenes:

Los investigadores durante los trabajos de simulación de lluvia.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/18695915740/in/dateposted-public/

La costra biológica aumenta la fertilidad del suelo.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/18878395662/in/dateposted-public/

El agrietamiento del suelo, una de las características de la costra física.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/18697444849/in/dateposted-public/

Los investigadores realizaron algunas pruebas en el Desierto de Tabernas, Almería.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/18261068134/in/dateposted-public/

Más información:

FUNDACIÓN DESCUBRE

Departamento de Comunicación

Teléfono: 954232349. Extensión 140

e-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es


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