La desertificación es un problema importante para las regiones áridas, semiáridas y subhúmedas secas de la Tierra, donde los pastizales y matorrales se convierten en un desierto comparativamente árido a medida que la vegetación desaparece con el tiempo.
por Hannah Bird, Phys.org
Esto plantea un peligro extremo para los ecosistemas locales, así como para las comunidades que dependen de estas áreas para su sustento, al aumentar la erosión del suelo y reducir el almacenamiento de agua, lo que conduce a una pérdida de biodiversidad y productividad agrícola.
En consecuencia, existe una necesidad cada vez más apremiante de estrategias de gestión para aliviar la desertificación y sus impactos.
Una nueva revisión de la investigación actual sobre la lucha contra la desertificación, publicada en Earth-Science Reviews , ha identificado a los microbios del suelo como fundamentales para esta misión. Waqar Islam, profesor asociado de la Academia de Ciencias de China, y sus colegas explican cómo una comunidad diversa de bacterias, hongos, arqueas y otros microorganismos desempeñan funciones vitales en la promoción de la salud del suelo y, en última instancia, impactan las funciones de los ecosistemas y la gestión sostenible de la tierra.
La desertificación es el resultado de la interacción del cambio climático y las actividades antropogénicas. Algunas de las causas ambientales son el aumento de las temperaturas, los cambios en los patrones de precipitaciones y vientos, la intensificación de la radiación solar y la mayor frecuencia de fenómenos meteorológicos extremos (incluidas sequías y ciclos de El Niño/La Niña). Desafortunadamente, se prevé que todos estos problemas se intensificarán en los próximos años a medida que avance el cambio climático, lo que pone de relieve cómo la desertificación puede convertirse en un problema cada vez más preocupante.
Estos factores ambientales se ven exacerbados aún más por la interferencia humana en el mundo natural, como la deforestación para obtener leña y el desmonte de tierras para la agricultura y la urbanización; el crecimiento intensivo de los cultivos (especialmente los monocultivos), el uso de pesticidas y fertilizantes químicos y los sistemas de riego ineficientes agotan los nutrientes del suelo; el pastoreo excesivo por parte del ganado, que provoca la compactación del suelo y aumenta la probabilidad de erosión; minería; y la extracción excesiva de agua subterránea para sustentar a una población mundial en crecimiento.
A medida que aumenta la desertificación, es más probable que experimentemos sus efectos con pérdidas de biodiversidad y extinciones de especies, agotamiento de los nutrientes del suelo, amenazas a la seguridad alimentaria y al suministro de agua, mayor aparición de tormentas de polvo (que perjudican la calidad del aire y afectan la salud humana y animal), y Migración de comunidades lejos de zonas inhóspitas, lo que tiene consecuencias tanto sociales como económicas.
Teniendo en cuenta todo esto, los microbios minúsculos que habitan los espacios entre las partículas del suelo podrían ser una solución viable para gestionar la desertificación, ya que descomponen la materia orgánica e impactan el ciclo de los nutrientes en el medio ambiente para mejorar la fertilidad del suelo ; fomentar el secuestro de carbono de la atmósfera mediante la formación de humus (que mejora aún más la retención de nutrientes y agua); estabilizar el suelo para combatir la erosión mediante relaciones simbióticas con las raíces de las plantas ; y apoyar la biodiversidad.
Para el ciclo de los nutrientes, los microbios del suelo tienen impactos significativos en la disponibilidad de nitrógeno y fósforo para apoyar la productividad de las plantas, incluso en suelos pobres en nutrientes.
Las bacterias del suelo fijadoras de nitrógeno (como Rhizobium y Bradyrhizobium) convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco, que las plantas absorben en forma de iones de amonio. Los guisantes, los frijoles y otras leguminosas forman relaciones simbióticas con las bacterias fijadoras de nitrógeno en sus sistemas radiculares, por lo que pueden ser cultivos importantes en regiones áridas . Además, los hongos simbióticos pueden extender sus redes de hifas más profundamente en el suelo, aumentando así la disponibilidad de nutrientes y agua para los sistemas de raíces para estimular el crecimiento.
Estos mismos hongos micorrízicos transportan compuestos de carbono orgánico desde las plantas al suelo, donde pueden ser secuestrados como una glicoproteína conocida como glomalina, así como mediante la formación de humus. Glomalin tiene el beneficio adicional de unir las partículas del suelo, lo que ayuda a la estabilidad contra la erosión.
La investigación profundiza en cómo la aplicación estratégica de microbios del suelo en numerosas regiones del planeta ha tenido impactos mensurables en el alivio de la desertificación. Esto incluye su uso al rehabilitar sitios mineros, como la Cordillera Aravalli de la India, para fomentar el establecimiento de especies pioneras que permitan el crecimiento posterior de la vegetación, así como bacterias resistentes a los metales que pueden desintoxicar la contaminación de la tierra por metales pesados.
Además, la meseta de Loess en China se convirtió en el objetivo del plan de gestión gubernamental «Grain for Green» en la década de 1990 para combatir la desertificación resultante de la deforestación y el pastoreo excesivo, mediante la promoción de la forestación y la restauración de pastizales mediante el uso de hongos micorrízicos arbusculares, bacterias Rhizobium, actinobacterias y nitrógeno. -Bacterias fijadoras. En consecuencia, los agricultores observaron mayores rendimientos de los cultivos y mayores ingresos.
Para la región semiárida del Sahel, fronteriza con el desierto del Sahara, el proyecto de la Gran Muralla Verde de África tiene como objetivo combatir la inseguridad alimentaria, la pobreza y la migración resultantes de la degradación de la tierra. Aquí, la forestación se ha utilizado para crear microclimas propicios para la actividad microbiana del suelo de hongos micorrízicos arbusculares , hongos Endomicorrizas y bacterias Rhizobium, que han mejorado la salud general del suelo. Estos proyectos dependen de la participación de la comunidad, lo que la convierte en un componente vital de la planificación de la gestión de la desertificación.
La gestión de zonas de desertificación urbana, como las del suroeste de Estados Unidos, ha implicado la creación de microespacios para la vegetación, como techos verdes y jardines comunitarios, así como la plantación de árboles. De manera similar, el proyecto del oasis de Al Ain en el desierto de los Emiratos Árabes Unidos ha visto una mejora en la retención de agua del suelo gracias a la aplicación intencional de microbios del suelo.
La diversificación de las comunidades microbianas en un área particular del suelo aumenta la probabilidad de superar factores estresantes ambientales, como la sequía y los patógenos, y por lo tanto apoya la resiliencia ambiental contra la desertificación. Sin embargo, es imperativo adaptar los microbios utilizados a cada sitio, ya que las comunidades microbianas pueden reaccionar de manera inconsistente en diferentes tipos de suelo y climas, así como sus interacciones con los microorganismos nativos del suelo.
Si bien se conoce el éxito de la aplicación de microbios del suelo para la desertificación a corto plazo, se requiere más trabajo para determinar su sostenibilidad en escalas de tiempo más largas.
La importancia de esta investigación radica en la capacidad de los microbios del suelo para aliviar el estrés de la desertificación , que no solo afecta a las comunidades locales sino que, en el caso de la agricultura, también puede afectar los recursos alimentarios en la cadena de suministro a nivel mundial. Los hallazgos ofrecen esperanza para una gestión más natural y sostenible de uno de los muchos desafíos del cambio climático.
Más información: Waqar Islam et al, Liberar el potencial de los microbios del suelo para la gestión sostenible de la desertificación, Earth-Science Reviews (2024). DOI: 10.1016/j.earscirev.2024.104738
