Un experimento de Wageningen University & Research revela que las alteraciones de las comunidades bacterianas dependen del tipo de plástico y se vuelven más evidentes cuando intervienen otros organismos del suelo
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Karem Díaz S.
Los efectos de los microplásticos sobre las bacterias del suelo pueden estar subestimándose cuando estos contaminantes se estudian de manera aislada. Un experimento realizado por investigadores de Wageningen University & Research, en Países Bajos, encontró que la presencia de nematodos intensificó los cambios producidos por diferentes tipos de microplásticos sobre la composición de las comunidades bacterianas.
El trabajo, publicado en Environment International, analizó tres materiales: polietileno de baja densidad (LDPE), poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) y un microplástico basado en almidón. Los investigadores compararon su efecto en suelos experimentales con y sin nematodos, organismos microscópicos que forman parte de las redes alimentarias del suelo e interactúan directamente con los microorganismos.
Los resultados muestran que los microplásticos por sí solos tuvieron efectos limitados sobre la diversidad bacteriana. Sin embargo, cuando los nematodos estaban presentes, las comunidades de bacterias respondieron de forma más marcada. El hallazgo introduce una variable importante en el estudio de una contaminación que ya se sabe que se acumula progresivamente en los ecosistemas terrestres y los suelos.
Tres tipos de microplásticos sometidos a prueba
El equipo formado por Elizabeth Racicot, Joliese Teunissen, Guixin Li, Yuxin Wang y Stefan Geisen realizó un experimento de invernadero para observar cómo reaccionaba el microbioma del suelo bajo distintas condiciones ecológicas.
Una de las claves del diseño fue no tratar a todos los microplásticos como si fueran un contaminante uniforme. El LDPE es un polímero ampliamente utilizado en productos plásticos convencionales. El PBAT es un poliéster empleado, entre otras aplicaciones, en determinados materiales biodegradables, mientras que el tercer material analizado tenía una base de almidón.
Los científicos introdujeron estos tres tipos de partículas en sistemas experimentales y estudiaron posteriormente las comunidades bacterianas. Una parte de los tratamientos incluía nematodos y otra no, lo que permitió determinar si las interacciones entre distintos niveles de la red alimentaria modificaban la respuesta al contaminante.
La necesidad de distinguir entre polímeros también aparece en otras investigaciones. Un estudio con microplásticos de polietileno envejecidos durante 20 meses en suelos agrícolas mostró que las propiedades de las partículas pueden cambiar después de permanecer expuestas durante largos periodos al ambiente, aunque en aquel caso sus efectos sobre el transporte de numerosos contaminantes orgánicos fueron limitados.
Los microplásticos solos produjeron cambios relativamente pequeños
Cuando se analizaron únicamente los tratamientos con partículas plásticas, los investigadores encontraron efectos modestos sobre la diversidad bacteriana. La denominada diversidad alfa, que describe la diversidad existente dentro de cada comunidad estudiada, aumentó ligeramente con los microplásticos, principalmente en los tratamientos con LDPE y PBAT.
La situación fue diferente al estudiar la diversidad beta, una medida que permite comparar la composición de distintas comunidades bacterianas. En ausencia de nematodos, únicamente el PBAT produjo una comunidad bacteriana que se diferenciaba del tratamiento de control.
Estos resultados son importantes porque evitan interpretar automáticamente la presencia de microplásticos como equivalente a una pérdida generalizada de diversidad microbiana. La respuesta observada dependió tanto del material analizado como de las interacciones biológicas existentes en el suelo.
La contaminación terrestre por partículas plásticas presenta además una enorme variedad de tamaños, formas, composiciones y grados de degradación. Los estudios sobre la denominada plastisfera del suelo han mostrado que las partículas pueden convertirse en superficies alrededor de las cuales se desarrollan comunidades microbianas específicas.
Los nematodos cambiaron la respuesta de las bacterias
El resultado más relevante apareció cuando los científicos añadieron nematodos al sistema experimental. Bajo estas condiciones, los tres tipos de microplásticos generaron comunidades bacterianas cuya composición difería del control.
La presencia de estos pequeños organismos aumentó, por tanto, el efecto detectable de las partículas sobre la diversidad beta bacteriana. Al mismo tiempo, los nematodos produjeron una reducción de la diversidad alfa.
Los nematodos forman parte de las redes tróficas subterráneas y algunas especies consumen bacterias. Esa relación significa que un cambio en sus poblaciones o en su actividad puede modificar indirectamente la estructura del microbioma. El experimento demuestra que la respuesta de las bacterias a un contaminante no necesariamente depende solo del contacto directo entre microorganismos y plástico.
Esta dimensión biológica ayuda a explicar por qué los autores consideran que los experimentos simplificados pueden ofrecer una visión incompleta. En un suelo natural, bacterias, hongos, protozoos, nematodos, microartrópodos, lombrices y raíces interactúan continuamente, creando redes mucho más complejas que un cultivo microbiano aislado.
El suelo no funciona como un recipiente inerte
Los suelos constituyen uno de los principales reservorios de biodiversidad del planeta. Su funcionamiento depende de organismos que descomponen materia orgánica, reciclan nutrientes, forman agregados y participan en procesos fundamentales para los ecosistemas terrestres.
Los microplásticos llegan a este ambiente desde numerosas fuentes. Entre ellas se encuentran la fragmentación de residuos, los lodos procedentes del tratamiento de aguas residuales, compost contaminado, deposición atmosférica y materiales plásticos utilizados en actividades agrícolas.
Una vez incorporadas al terreno, muchas partículas pueden permanecer durante largos periodos. Investigaciones realizadas en ambientes forestales han demostrado incluso que los microplásticos transportados por la atmósfera pueden quedar almacenados en los suelos de los bosques, en parte después de depositarse inicialmente sobre las hojas y descender posteriormente con la hojarasca o la lluvia.
La persistencia de las partículas aumenta la importancia de conocer sus efectos ecológicos reales. El nuevo estudio no demuestra que todos los microplásticos provoquen una degradación generalizada del microbioma, sino algo más específico: las consecuencias pueden variar según el polímero y según los organismos que compartan el sistema.
Los organismos del suelo pueden modificar el impacto de la contaminación
El experimento de Wageningen se centra precisamente en estas interacciones multitróficas. El término hace referencia a las relaciones existentes entre organismos situados en diferentes niveles de una red alimentaria. En este caso, las bacterias forman parte de la base microbiana y los nematodos introducen un nivel adicional de interacción.
Cuando ese nivel desaparecía del experimento, dos de los tres tipos de microplásticos no generaban diferencias detectables en la composición bacteriana respecto al control. Con los nematodos presentes, las diferencias aparecieron para los tres materiales.
El resultado no significa que los nematodos conviertan necesariamente a los microplásticos en sustancias más tóxicas. Los datos muestran que su presencia modifica la manera en que las comunidades bacterianas responden a las partículas. Determinar los mecanismos concretos requerirá investigaciones adicionales.
Otros organismos del suelo también pueden interactuar con estos contaminantes de formas inesperadas. Un estudio que empleó técnicas avanzadas de imagen encontró que microplásticos ingeridos por lombrices permanecían dentro del tracto digestivo, sin aportar evidencia de que atravesaran hacia otros tejidos en las condiciones analizadas.
Los experimentos más simples pueden subestimar algunos efectos
Los autores sostienen que las futuras investigaciones sobre microplásticos y otros contaminantes emergentes deberían reproducir mejor las condiciones naturales. Esto implica incorporar depredadores del microbioma y otros componentes de las redes ecológicas en lugar de estudiar únicamente organismos aislados.
La recomendación tiene consecuencias metodológicas. Un material que parece producir pocos cambios en un experimento simplificado podría mostrar una respuesta diferente cuando se incorporan interacciones biológicas propias de un suelo real.
También ocurre lo contrario: detectar un efecto bajo condiciones experimentales específicas no permite asumir automáticamente que tendrá la misma magnitud en un bosque, un pastizal o un terreno agrícola. La concentración de partículas, el tipo de polímero, las características físicas del suelo y la composición de la comunidad biológica pueden modificar los resultados.
Esta dificultad constituye uno de los principales retos de la investigación ambiental sobre microplásticos. Incluso mientras se desarrollan tecnologías capaces de retirar partículas plásticas de muestras de suelo y agua mediante microrrobots magnéticos, sigue siendo necesario determinar qué concentraciones y qué materiales generan los mayores riesgos en ecosistemas reales.
La complejidad ecológica emerge como una variable clave
El estudio de Wageningen no identifica un efecto uniforme para todos los microplásticos. El PBAT produjo cambios detectables en la composición bacteriana incluso sin nematodos, mientras que el LDPE y el material basado en almidón mostraron una respuesta diferente bajo esas condiciones.
Al añadir nematodos, sin embargo, todos los tratamientos con microplásticos se diferenciaron del control en la composición de sus comunidades bacterianas. Esa interacción constituye la principal evidencia de que la complejidad biológica puede modificar los resultados obtenidos en estudios de contaminación del suelo.
Los investigadores consideran que incorporar relaciones multitróficas puede acercar los experimentos a las condiciones que existen fuera del laboratorio. Los suelos naturales albergan comunidades conectadas entre sí y cualquier alteración sobre un grupo puede propagarse indirectamente hacia otros componentes del ecosistema.
La investigación amplía así el problema de los microplásticos más allá de determinar cuántas partículas existen en un terreno. Comprender sus consecuencias requiere estudiar qué polímeros están presentes, cómo cambian con el tiempo y, especialmente, cómo interactúan con las complejas redes de organismos que mantienen activo el suelo.
Fuentes referenciales:
Wageningen University & Research
Environment International – estudio científico original
