La plastisfera del suelo: efectos de las partículas microplásticas en el suelo.


El plástico está en todas partes del medio ambiente, y si bien los esfuerzos de investigación anteriores se han centrado predominantemente en los océanos y los sistemas acuáticos, el suelo ha cobrado cada vez más importancia, especialmente los suelos de los ecosistemas agrícolas, donde cultivamos nuestros alimentos.


por Japhet Johnstone, Universidad Libre de Berlín


El profesor Matthias C. Rillig (Instituto de Biología de la Freie Universität Berlin), junto con los coautores Dr. Shin Woong Kim (investigador postdoctoral en el laboratorio de Rillig) y el profesor Yong-Guan Zhu (China), han introducido un concepto consolidado de la plastisfera del suelo, en referencia al suelo bajo la influencia inmediata de partículas plásticas.

Su estudio, publicado en Nature Reviews Microbiology , resume varios años de trabajo de investigación sobre la comunidad microbiana (o “microbioma”) que coloniza las partículas de plástico. La plastisfera es de importancia clave para comprender los efectos del plástico en los ecosistemas terrestres.

Cuando pensamos en el impacto de la humanidad en el planeta, la mayoría de la gente piensa primero en el cambio climático. Pero los humanos también afectan su medio ambiente a través de la contaminación. Un contaminante que ha llamado la atención últimamente es el plástico, más precisamente el microplástico, es decir, partículas de menos de 5 mm de diámetro. Estas partículas de microplástico se encuentran prácticamente en cualquier lugar.

La plastisfera del suelo: efectos de las partículas microplásticas en el suelo.
La definición de plastisfera del suelo y su lugar en el contexto de otros compartimentos del suelo. a, La plastisfera del suelo consta de un entorno específico que está formado por el material plástico y la comunidad microbiana que habita en este entorno. La comunidad microbiana de la plastisfera está formada no sólo por la biopelícula adherida (o microorganismos que colonizan la superficie del plástico), sino también por los microorganismos del suelo bajo la influencia de la partícula de plástico. b, La plastisfera del suelo en el contexto de otras características importantes del suelo y puntos críticos, como la rizosfera (suelo bajo la influencia de las raíces), la agregatusfera (agregados del suelo como principales componentes de la estructura del suelo), la drilosfera (suelo influenciado por lombrices de tierra). ) y la detritusfera (suelo bajo la influencia de material orgánico muerto (detritus). La plastisfera del suelo también abarca el suelo bajo la influencia directa de partículas plásticas, que incluye no solo la comunidad biótica sino también el entorno físico-químico modificado del suelo (la superficie plástica se representa como la estructura gris en el centro de la figura, rodeada por el sombreado amarillo, que simboliza el suelo bajo la influencia inmediata del plástico). Se concibe que la plastisfera del suelo está incrustada dentro de la jerarquía de los otros compartimentos del suelo. Crédito: simbolizando el suelo bajo la influencia inmediata del plástico). Se concibe que la plastisfera del suelo está incrustada dentro de la jerarquía de los otros compartimentos del suelo. Crédito: simbolizando el suelo bajo la influencia inmediata del plástico). Se concibe que la plastisfera del suelo está incrustada dentro de la jerarquía de los otros compartimentos del suelo. Crédito:La naturaleza revisa la microbiología (2023). DOI: 10.1038/s41579-023-00967-2

Dado que son una característica mucho más obvia en el océano y otros ecosistemas acuáticos, los investigadores examinaron estas áreas primero. Pero recientemente ha habido un esfuerzo concertado para comprender los efectos de la contaminación plástica en los ecosistemas terrestres y, en particular, en el suelo.

El plástico es una forma de contaminación bastante singular, ya que está formado por partículas; es decir, artículos con un volumen interno y una superficie. Esto los diferencia bastante de otros contaminantes químicos, que generalmente no son partículas. La naturaleza de las partículas abre preguntas de investigación completamente nuevas, y entre ellas está qué sucede con estas partículas en los ecosistemas naturales y cómo interactúa la vida del suelo, en particular la vida microbiana, con estas nuevas superficies.

Rillig aborda la microbiología de las partículas de plástico en su reciente artículo en Nature Reviews Microbiology . Rillig y sus coautores primero aclararon la definición de “plastisfera” del suelo como el suelo bajo la influencia inmediata de partículas plásticas; esto incluye el suelo mismo así como la comunidad microbiana en este suelo y en la superficie del plástico.

“Ha habido definiciones bastante contradictorias de este término. Por supuesto, este tipo de conflicto no es típico de situaciones en nuevos campos de investigación. Primero era necesario aclarar lo que realmente debería representar el concepto de plastisfera“, explica Rillig.

“Prácticamente todos los trabajos hasta ahora han examinado la comunidad microbiana que coloniza la superficie del plástico”, dice Rillig. Por lo tanto, el próximo desafío para los investigadores será descubrir hasta qué punto se irradia el efecto plastisfera en el suelo. El efecto plastisfera implica varios factores, pero el más importante probablemente sean los compuestos químicos que se filtran del interior de la partícula de plástico al suelo (los llamados “aditivos” que confieren al plástico las propiedades deseadas, como el color o la flexibilidad). ).

“El mayor desafío para el futuro es comprender cómo se reúne la comunidad microbiana en la superficie del plástico y en la plastisfera”, subraya Rillig. “Esto todavía no se entiende realmente”.

Investigaciones anteriores a las que también contribuyó Rillig habían demostrado que la comunidad microbiana en las superficies plásticas del suelo puede mostrar niveles más altos de genes de resistencia a los antibióticos y patógenos putativos. Aún no está claro por qué ocurre esto. Una explicación probable es que la superficie de plástico es un entorno bastante estresante para algunos de los organismos.

No hay duda de que la comunidad microbiana de las partículas es muy diferente del microbioma del resto del suelo. Por un lado, es mucho menos diverso; Esto se debe simplemente a que las condiciones físicas y químicas del hábitat son drásticamente diferentes cerca o sobre estas partículas de plástico en comparación con el resto del suelo.

Otra característica clara de la comunidad microbiana de la plastisfera es que es rica en microbios (bacterias y hongos) que potencialmente pueden degradar el plástico. Algunos de estos organismos pueden ser la clave para los esfuerzos de remediación. Pero Rillig advierte: “Soy pesimista en cuanto a que esto funcione porque el plástico no es sólo una cosa. Son literalmente miles de cosas diferentes: un conjunto de contaminantes”. Por lo tanto, es poco probable que un método de remediación funcione, en términos generales.

La plastisfera es un nuevo compartimento ambiental en los suelos de todo el mundo, particularmente en los suelos agrícolas. Es más, probablemente llegó para quedarse. Por lo tanto, se necesita más investigación sobre qué dan forma a los microbios que colonizan este compartimento y cuáles son las funciones de estos microbios. Este conocimiento ayudaría a determinar los efectos sobre las funciones del suelo. Según Rillig, “las consecuencias a largo plazo aún se desconocen casi por completo y esto aún puede deparar muchas sorpresas”.

Más información: Matthias C. Rillig et al, La plastisfera del suelo, Nature Reviews Microbiology (2023). DOI: 10.1038/s41579-023-00967-2



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