El papel de los microorganismos del suelo en el calentamiento global

Como bien sabemos, los microorganismos están presentes en casi todos los lugares de este planeta (y posiblemente en los que ni nos imaginamos). Intervienen en numerosos procesos relacionados con los principales elementos químicos de la naturaleza como el carbono (C) y el nitrógeno (N). En determinados casos, su papel es fundamental para los ecosistemas y el mantenimiento de la biodiversidad, y su estudio científico ha deparado en aplicaciones industriales y medioambientales presentes en nuestra sociedad sin que muchos de nosotros lo sepamos. Algunos ejemplos de esto son los sistemas de depuración biológica de las aguas residuales y residuos orgánicos de origen urbano basados en la descomposición de la materia orgánica por la acción microbiológica que se produce en la naturaleza. 

Foto sacada del blog «Curiosidades de la Microbiología»

Hoy en día podemos afirmar que existe consenso científico sobre la importancia de su papel en las emisiones de los gases de efecto invernadero (GEIs). Sabemos que pueden contribuir directamente en la concentración de los tres principales GEIs de origen biogénico, concretamente dióxido de carbono (CO₂) metano (CH₄) y el óxido nitroso (N₂O). Ante un escenario cada vez más documentado científicamente de un calentamiento global del planeta, el papel de los microorganismos emisores de GEIs es cada vez más importante y debemos estudiarlos para conocer sus efectos a corto y largo plazo.

En sistemas terrestres, el CO₂ es fijado por parte de las plantas en presencia de luz mediante la fotosíntesis. Al mismo tiempo, devuelven una gran cantidad de carbono a la atmósfera mediante su respiración y a los suelos que las mantienen, donde puede ser usado por parte de los microorganismos (descomposición) y formar parte de la materia orgánica. En el caso del CH₄, algunos microorganismos pueden producirlo al transformar la materia orgánica para usarlo como fuente de energía emitiéndose a la atmósfera en muchas ocasiones. Además, una gran parte de los suelos agrícolas están abonados en exceso por fertilización nitrogenada y puede deparar en contaminación por nitratos de los suelos y sistemas acuáticos (aguas subterráneas y ríos), donde los microorganismos desnitrificantes tienen un papel fundamental en esta descontaminación, dando en muchos casos como producto de la desnitrificación, N₂O. Estos son solo tres ejemplos claros del papel de los microorganismos en la emisión de GEIs. Todos estos sistemas están conectados entre si y hay que estudiarlos conjuntamente si queremos saber como les afectan las condiciones medioambientales adversas.

La influencia del calentamiento global en las comunidades microbianas del suelo es de momento desconocido, ya que puede ser positivo (una reducción) o negativo (un incremento de sus emisiones de GEIs). El papel de los microorganismos en modelos predictivos climáticos de emisiones de GEIs ha sido hasta el momento reducido, y es ahora cuando empiezan a tener relevancia debido al desarrollo de técnicas moleculares que nos ayudan a conocer la biodiversidad de los microorganismos presentes en cualquier ecosistema, como el caso de los suelos. Y es que este conocimiento es imprescindible si se quiere desarrollar estrategias para mitigar las emisiones de estos gases en sistemas agroforestales sometidos a la acción del hombre.

Algunos de los factores importantes que pueden afectar a la comunidad de microorganismos de un suelo son la temperatura y la humedad (ambos factores muy alterados ante el calentamiento global), ya que esto puede condicionar en gran medida la presencia y actividad de determinados microorganismos en función del ecosistema en el que estén presentes. Más temperatura implica mayor actividad biológica, y al mismo tiempo, una mayor evapotranspiración (más temperatura, menos agua disponible). 

El problema es complejo y se requiere un acercamiento científico multidisciplinar con dos tipos de estudios: uno reduccionista, es decir, estudios de determinadas condiciones medioambientales en poblaciones microbianas concretas, y otro multifactorial, que englobe todo el ecosistema de una manera más amplia. Estamos ante un todo un reto científico que es urgente descifrar ya que nuestro planeta lo requiere.

La Fuente:

Singh, B., Bardgett, R., Smith, P., & Reay, D. (2010). Microorganisms and climate change: terrestrial feedbacks and mitigation options Nature Reviews Microbiology, 8 (11), 779-790 DOI: 10.1038/nrmicro2439

Germán Tortosa

germantortosa

Investigador (@germantortosa), divulgador (www.compostandociencia.com) y dibujante de cómics (www.cienciaencomic.com)

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