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| Foto: WIKIMEDIA COMMONS |
Investigadores de la Universidad del Estado de Arizona, en Estados Unidos, han descubierto por primera vez que la temperatura determina dónde pueden prosperar los microbios claves del suelo, es decir, los microbios que son fundamentales para la formación de costras de tierra vegetal en las tierras áridas.
Estos expertos predicen en un artículo que publica la revista Science que en tan sólo 50 años, el calentamiento globalpuede impulsar algunos de estos microbios fuera de su bastión hacia desiertos más fríos de Estados Unidos, con consecuencias desconocidas para la fertilidad del suelo y la erosión.
Un equipo de investigación internacional liderado por Ferrán García-Pichel, microbiólogo y profesor de la Facultad de Ciencias de la Vida de la ASU , realizó análisis a escala continental de las comunidades microbianas que viven en las cortezas del suelo, recogiendo muestras de corteza desde Oregón a Nuevo México y Utah a Californiay estudiándolas mediante la secuenciación de su ADN microbiano.
Aunque hay miles de especies de microbios en una sola pizca de corteza, dos cianobacterias, bacterias capaces de hacer la fotosíntesis, resultaron ser las más comunes, por lo que sin cianobacterias, no podrían existir otros microbios en la corteza terrestre, ya que cualquier otra especie depende de ellas para su alimentación y la energía. "Queríamos saber qué microbios están en la corteza y si se muestran los patrones de distribución geográfica a escala continental", dijo García-Pichel, también decano de Ciencias Naturales en el Colegio de Artes Liberales y Ciencias de la ASU.
"Para nuestra sorpresa, cuando nos pareció una cianobacteria dominante, encontramos que dos habían dividido ordenadamente el territorio entre ellos mismos. Estamos acostumbrados a pensar que uno, llamado Microcoleus vaginatus, es el más importante y dominante, pero ahora sabemos que Microcoleus steenstrupii, el otro, es igual de importante, sobre todo en los climas más cálidos", añadió.
Aunque que los dos se parecen mucho, M. steenstrupii y M. vaginatus ni siquiera están estrechamente relacionados, pero han evolucionado a parecer iguales, ya que su forma y comportamiento ayudan a estabilizar el suelo y forman costras del suelo, que son cruciales para la salud ecológica de las tierras áridas, ya que protegen el suelo de la erosión y contribuyen a la fertilidad de la tierra mediante la fijación de carbono y nitrógeno en el suelo y por la extracción de otros nutrientes del polvo atrapado.
Después de considerar los datos sobre los tipos de suelo y de la química, la lluvia, el clima y la temperatura, los investigadores utilizaron un modelo matemático que muestra que la temperatura explica mejor la separación geográfica de los dos microbios. Si bien ambos se encuentran en toda la zona estudiada, M. vaginatus domina las costras en los desiertos fríos y M. steenstrupii son más frecuentes en los desiertos del sur.
"Pero esto era sólo una correlación -explicó García-Pichel-. Para probar el papel que juega la temperatura, probamos formas cultivadas de los microbios y confirmamos que realmente ésta marca la diferencia: la temperatura es lo que los mantiene separados. Lo relevante ahora es que la temperatura no es estable debido al calentamiento global". En el suroeste de Estados Unidos, donde se realizó el estudio, los modelos climáticos predicen cerca de un grado de calentamiento por década.
"Mediante el uso de nuestros datos con los modelos climáticos actuales, podemos predecir que en 50 años, la cianobacteria que va mejor en temperaturas más cálidas se moverá hacia el frío de nuestro mapa. M. steenstrupii podía dominar por completo las cortezas en toda nuestra área de estudio para entonces. Desafortunadamente, simplemente no sabemos mucho acerca de este microbio o qué va a pasar con el ecosistema en ausencia de M. vaginatus", añadió García-Pichel.
En caso de que los microbios realicen cambios en su distribución debido a las temperaturas crecientes, los científicos no saben qué efecto tendrá sobre la fertilidad del suelo y la erosión. Estos microbiostienen cientos de millones de años de antigüedad y se pueden encontrar en muchos lugares alrededor del mundo.
García-Pichel cree que el patrón de segregación por temperatura detectado en Estados Unidos es probable que sea similar en todo el mundo, y que no será fácil para M. vaginatus evolucionar con la suficiente rapidez para tolerar temperaturas más altas. Por ello, su equipo pide a los investigadores del clima que incluyan el estudio de los microbios cuando se analiza el calentamiento global.
"Nuestro estudio es relevante más allá de la ecología del desierto. Es un ejemplo de que las distribuciones microbianas y la compartimentación de sus hábitats pueden verse afectados por el cambio global, algo que hemos sabido por mucho tiempo para las plantas y los animales", concluye García-Pichel.
