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Cómo está afectando el cambio climático a los microbiomas del suelo

La mayoría de las criaturas utilizadas para ilustrar la tragedia del cambio climático son la variedad familiar:los osos polares. Mariposas monarca. Tortugas de mar. Nuestro suelo, sin embargo, a menudo se pasa por alto:está repleto de miles de millones de organismos microscópicos que componen el entorno con mayor biodiversidad de la Tierra. Como todos los seres vivos, también se ven afectados por el cambio climático.

Hay un hecho que se menciona con frecuencia cuando las personas hablan sobre el suelo:hay más microorganismos en una cucharadita de suelo saludable que personas en la Tierra.

La matriz de criaturas vivas que reciclan la vida vegetal y animal es increíblemente compleja, con bacterias, protozoos, hongos, actinomicetos, nematodos y otros que interactúan de innumerables formas, en gran parte no mapeadas. Entonces, ¿cómo podrían afectar esas relaciones la sequía, el exceso de lluvia, el calor y el aumento de CO2?

Los microorganismos del suelo son la base de toda la vida en la tierra, por lo que es una pregunta vital para todos. Si los microbios están fuera de control, todo lo demás también lo estará. Pero para los agricultores, es particularmente crucial. La agricultura convencional, con sus insumos químicos y la degradación del suelo, ya desequilibra a los microorganismos y sus ecosistemas, con efectos desastrosos a largo plazo en las cosechas. El cambio climático podría exacerbar enormemente el problema.

Exactamente cómo se verá eso no está claro. A medida que cambian el clima y las condiciones de crecimiento, ¿podrían las bacterias y los hongos que ayudan a las plantas a absorber los nutrientes, por ejemplo, cambiar su equilibrio con los microbios menos beneficiosos? ¿Podrían los patógenos existentes volverse más poderosos? ¿Podría incluso haber una mortandad masiva?

“Pase lo que pase, probablemente no será extremo”, dice Jennifer Martiny, profesora de ecología en UC Irvine que se enfoca en la diversidad microbiana. “Los microbios no se extinguirán. Son muy adaptables; probablemente sobrevivirán.

Pero más allá de eso, dice Martiny, aunque es seguro que los microorganismos se verán afectados, nadie sabe exactamente cómo. “La composición de los microbios cambiará con el cambio climático. Afectará el funcionamiento”, dice ella. "Pero predecirlo es bastante difícil".

Hay varias razones para esa incertidumbre. El más grande es la increíble complejidad del microbioma del suelo y la red de relaciones allí. Los hongos interactúan con otros tipos de hongos, con las bacterias, con los organismos unicelulares llamados protistas, con las raíces de las plantas, y todo eso es invisible a simple vista. Los esfuerzos de los investigadores para delinear esa gama de conexiones aún se encuentran en una etapa muy básica.

Por Taigi, Shutterstock.

Y luego está el hecho de que los microorganismos del suelo descomponen la materia orgánica de las plantas y almacenan el carbono resultante en el suelo o lo liberan a la atmósfera como dióxido de carbono. Si el cambio climático acelera su respiración de CO2, podría crear un círculo vicioso que exacerbe los efectos climáticos. También podría ocurrir lo contrario, lo que significa que los microbios podrían amortiguar los efectos del cambio climático al almacenar más carbono bajo tierra.

Determinar qué es probable que suceda en el caso de un aumento del CO2 atmosférico, u otros factores como un mayor calor y más o menos agua de lo habitual, tiene otra capa de dificultad:esas condiciones son difíciles de imitar en un contexto de investigación a largo plazo. Y los experimentos que se han realizado se han llevado a cabo en gran medida en entornos naturales como bosques y praderas, no en entornos agrícolas.

Los científicos han hecho algunas observaciones sobre cómo responden los microbios del suelo bajo nuevas condiciones relacionadas con el cambio climático. Un coloquio de expertos de todo el país se reunió virtualmente en noviembre para discutir el tema. Un informe posterior determinó que el calentamiento climático puede reducir la diversidad de microbios, aumentar la complejidad de sus relaciones y acelerar su descomposición de la materia orgánica del suelo. Es probable que surjan nuevos patógenos.

Sin embargo, los investigadores tenían una advertencia:estos hallazgos podrían no aplicarse a todos los suelos. Después de todo, la composición de microbios en una granja puede ser totalmente diferente a la de otra. “Siempre depende del suelo”, dice Janet Jansson, científica en jefe de biología en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y participante en el coloquio.

Pero Jansson enfatiza que, en general, los microbios tienden a ser adaptables. “Hay algo divertido con los microorganismos:si les das un cambio en el medio ambiente, el recurso o la condición, encuentran su camino”, dice ella. "Puedes tener un número bajo de algunos y, dadas las condiciones adecuadas, comenzarán a florecer".

Jennifer Pett-Ridge, científica sénior que estudia la ecología microbiana del suelo en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, está de acuerdo. “Cada microorganismo tiene una bolsa de trucos… es difícil de llevar a cabo, un espacio definido de rasgos funcionales”, explica. “Así que aquí hay un organismo que puede manejar [oxígeno bajo] cuando está inundado, u otro que puede manejar un potencial de agua bajo”. Mientras haya una amplia gama de microbios en el suelo, algunos de ellos prosperarán en nuevas condiciones.

Entonces, a pesar de toda la incertidumbre acerca de cómo los microorganismos del suelo responderán al cambio climático, en realidad hay una respuesta fácil para los productores que podrían estar preocupados:apuntar a un suelo poblado por un grupo diverso de microbios.

Eso puede parecer difícil de confirmar sin un microscopio, pero los científicos dicen que en realidad es intuitivo. Concéntrese en construir un suelo saludable y la diversidad vendrá naturalmente. Y el propio suelo saludable, diverso o no, otorgará sus propias ventajas frente al cambio climático.

Resulta que las conversaciones de la última década sobre la salud del suelo y la agricultura regenerativa también son acertadas cuando se trata del cambio climático.

“La salud del suelo es realmente la base de un sistema agrícola resiliente. Es la base”, dice Matt Wallenstein, exjefe del departamento de ciencias del suelo y cultivos de la Universidad Estatal de Colorado, y actual científico jefe de suelos de la empresa agrícola Syngenta.

Construir un sistema agrícola resiliente significa cultivar muchas plantas diferentes, porque cada una ofrece algo diferente para los microbios. Evitar los pesticidas también es clave, ya que pueden acabar con algunos de esos pequeños organismos.

Una vista aérea de campos con diversos cultivos. Por YueStock, Shutterstock.

Significa perturbar el suelo lo menos posible también. Entre otros beneficios, los agricultores que cultivan su tierra poco o nada ayudan a mantener las micorrizas, un hongo beneficioso que conecta las raíces de las plantas con nutrientes y otros microbios. Algunas investigaciones han demostrado que los hongos micorrícicos pueden ayudar a una planta a mantener la productividad frente a la sequía.

Diferentes investigadores enfatizan diferentes prácticas. “Si quiero mantener felices a mis microbios, ¿qué puedo hacer? Creo que todo se reduce a la materia orgánica del suelo:tiende a amortiguar el sistema”, dice Daniel Buckley, ecólogo microbiano de la Universidad de Cornell. Recomienda el uso estacional de cultivos de cobertura. Otros dicen que las aplicaciones regulares de compost son clave.

Algunas empresas, Syngenta entre ellas, han desarrollado probióticos o bioinoculantes que utilizan microbios beneficiosos. Si bien estos podrían ser potencialmente útiles para impulsar la actividad microbiana natural frente al cambio climático, la investigación sobre su efectividad no es decisiva.

Por ahora, la mejor manera de prepararse para los efectos del cambio climático en los microorganismos es nutrir el suelo lo mejor posible. “Los microbios son nuestros aliados, un amigo del agricultor”, dice Wallenstein. "Mientras los cuidemos mediante una buena administración y gestión de nuestros suelos, harán su parte para ayudar a mantener la salud de las plantas".


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