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El cambio global altera la vida microbiana en los suelos y, por lo tanto, sus funciones ecológicas

Publicadomarzo 22, 2021 @ 6:47 am

tierra
Crédito: CC0 Public Domain

Los microorganismos del suelo desempeñan un papel fundamental en la supervivencia de los ecosistemas que sustentan la vida y, en consecuencia, en el bienestar humano.


por el Centro Alemán para la Investigación Integrativa de la Biodiversidad (iDiv) Halle-Jena-Leipzig


Las evaluaciones globales continúan proporcionando pruebas sólidas de que los seres humanos están causando pérdidas de biodiversidad sin precedentes. Sin embargo, la información existente está fuertemente sesgada hacia grupos seleccionados de vertebrados y plantas, mientras que se sabe mucho menos sobre los cambios potenciales en las comunidades subterráneas.

Las comunidades microbianas del suelo son en gran parte una mayoría invisible, aunque, según el primer autor, el Dr. Carlos Guerra (iDiv, MLU), «controlan una amplia gama de funciones de los ecosistemas que tienen implicaciones tanto para el bienestar humano como para la sostenibilidad de nuestros ecosistemas. . » Los resultados publicados proporcionan evidencia de que el cambio climático tiene una influencia más fuerte en las comunidades microbianas del suelo que el cambio de uso de la tierra como la deforestación y la expansión agrícola.

Los científicos se centraron especialmente en bacterias y hongos, que son los grupos más diversos de organismos que habitan el suelo en todo el mundo. Estudiaron una base de datos completa de comunidades microbianas del suelo.en seis continentes, al tiempo que incorpora datos de temperatura, precipitación y cobertura vegetal. Se utilizaron conjuntos de datos de proyección climática y de uso de la tierra establecidos para calcular varios escenarios de cambio temporal, basados ​​en un período de proyección de 1950 a 2090. Para comprender este sistema complejo con múltiples variables interdependientes, se desarrollaron cuatro modelos de ecuaciones estructurales para la riqueza bacteriana, la disimilitud de la comunidad, genes de transporte de fosfato y agrupaciones ecológicas. Estos modelos son particularmente útiles para distinguir entre los efectos directos e indirectos de las variables ambientales externas (tipo de vegetación, temperatura, precipitación, etc.) sobre las variables de biodiversidad antes mencionadas.

Los autores pudieron demostrar que la riqueza bacteriana local aumentará en todos los escenarios de cambio climático y de uso de la tierra considerados. Aunque este incremento será seguido por un proceso de homogeneización comunitaria generalizado que afectará a más del 85% de los ecosistemas terrestres. Los científicos también esperan que los cambios en la abundancia relativa de genes funcionales acompañen a los aumentos en la riqueza bacteriana. Estos podrían afectar la absorción de fósforo del suelo, lo que a su vez podría limitar la producción de plantas y microbios. Los resultados del análisis de conglomerados ecológicos sugieren que ciertas bacterias y hongos que se sabe que incluyen importantes patógenos humanos, los principales productores de genes de resistencia a los antibióticos o posibles patógenos de plantas transmitidos por hongos serán más abundantes.

Si bien los aumentos en la diversidad microbiana local pueden parecer positivos a primera vista, ocultan fuertes reducciones en la complejidad de la comunidad en la mayoría de los sistemas terrestres, con implicaciones para el funcionamiento de los ecosistemas. Por lo tanto, se espera que los ecosistemas futuros tengan un mayor número de comunidades de linaje bacteriano a escala local, lo que hace que varios grupos de especies bacterianas sean potencialmente más abundantes en las comunidades del suelo bajo escenarios de cambio global. Suponiendo que los vínculos entre la funcionalidad y la taxonomía permanezcan constantes a lo largo del tiempo, esto sugiere que grupos bacterianos similares con capacidades funcionales similares vivirán en suelos en todo el mundo, reduciendo la especialización y potencialmente la capacidad de adaptación de los ecosistemas a nuevas realidades ambientales.

Los resultados publicados están en desacuerdo con las proyecciones globales actuales de disminución de la biodiversidad aérea, pero no necesariamente brindan una visión más positiva del futuro de la naturaleza. Los cambios importantes en la diversidad microbiana impulsados ​​por el cambio climático y el uso de la tierra tienen implicaciones importantes para el funcionamiento de los ecosistemas. «Los resultados también ayudan a llenar un vacío importante identificado en las evaluaciones y acuerdos globales actuales», dice el líder del grupo, el profesor Nico Eisenhauer (iDiv, UL). También sientan las bases para incorporar organismos del suelo en futuras evaluaciones de la respuesta de los ecosistemas a los impulsores del cambio global. Según la matemática Dra. Eliana Duarte (MiS), «la aplicación de métodos matemáticos y estadísticos al estudio del suelo El microbioma jugará un papel cada vez más importante a medida que se disponga de más datos sobre los suelos «.