L’escalfament global pot afectar la vida microbiana en els sòls

Un equip internacional que va estudiar crostes biològiques de sòl en una àmplia zona del sud-oest nord-americà va demostrar que el manteniment ecològic d’aquestes es fonamenta en dues espècies de cianobacteris. En el seu treball, que publica el darrer número de la revista Science, els investigadors argumenten que l’escalfament global està provocant una redistribució geogràfica de les dues espècies, el que podria desencadenar efectes impredictibles relacionats amb la fertilitat dels sòls i l’erosió.

“Les crostes biològiques de sòls són comunitats microbianes especialment importants per a les terres àrides. Protegeixen el sòl de l’erosió i contribueixen a la fertilitat de la terra mitjançant la fixació de carboni i nitrogen i l’absorció de nutrients”, apunten els experts.

L’equip d’investigació, coordinat per l’Arizona State University, va analitzar mitjançant seqüenciació d’ADN una gran quantitat de mostres d’aquestes crostes, recollides en zones desèrtiques dels estats d’Oregon, Nou Mèxic, Utah i Califòrnia (EUA).

D’aquesta manera els científics, entre els quals es troben Pilar Mateo i Virginia Loza, investigadores del departament de biologia de la Universitat Autònoma de Madrid (UAM, Espanya), van aconseguir revelar que els organismes més abundants en les crostes biològiques de sòl són dues espècies de cianobacteris-microorganismes capaços de fer fotosíntesi-. “D’aquestes dues espècies depèn l’alimentació i l’energia de les altres milers d’espècies de microorganismes que poden arribar a coexistir en una sola mica de les capes microbianes”, argumenten.

Els investigadors van trobar que una de les dues espècies, Microcoleus vaginatus, domina les crostes en els deserts més freds de la zona estudiada, mentre que l’altra, Microcoleus steenstrupii, preval en els deserts més càlids.

“Volíem saber si havien patrons de distribució geogràfica a escala continental”, afirma Ferran Garcia-Pichel, professor de la Facultat de Ciències de la Vida de la ASU i director de la investigació.

“Per a la nostra sorpresa, trobem que dues espècies diferents d’aquests organismes s’havien dividit el territori ordenadament. Solíem pensar que una, Microcoleus vaginatus, era la més important i dominant, però ara sabem que Microcoleus steenstrupii, l’altra, és igual d’important, sobretot en els climes més càlids “, afegeix el microbiòleg.

Prenent en compte dades sobre tipus de sòl, química, pluja, clima i temperatura, els investigadors van utilitzar un model matemàtic que va mostrar com la temperatura és la variable que millor explica aquesta divisió geogràfica de les dues cianobacteris.

“No només ens basem en una correlació de dades. Més, estudiem al laboratori cultius d’aquestes dues espècies de cianobacteris, confirmant experimentalment que la temperatura és el que les manté separades”, explica Pilar Mateo, del departament de biologia de la UAM.

Crosta biològica del sòl. (Foto: Cortesia F. García Pichel)
“Això és realment important si tenim en compte que actualment la temperatura al planeta no és estable causa de l’escalfament global. Al sud-oest dels EUA, on realitzem l’estudi, els models climàtics prediuen prop d’un grau d’escalfament per dècada “, afegeix la investigadora.

“Utilitzant les nostres dades en models climàtics actuals podem predir que, en 50 anys, el cianobacteri que va millor en temperatures més càlides es mourà cap a les regions més fredes de la zona estudiada. Per llavors, M. steenstrupii podria dominar completament les escorces en tota la nostra àrea d’estudi “, declara García-Pichel.

“Desafortunadament, no sabem molt sobre aquest microorganisme, ni sobre el que pot passar en l’ecosistema amb l’absència de M. vaginatus “, afegeix l’expert.

En el treball els investigadors adverteixen que aquest patró de segregació per temperatura detectat als EUA pot ser similar a tot el món. A més, consideren que per l’espècie M. vaginatus no serà fàcil evolucionar amb la suficient rapidesa per tolerar temperatures més altes.

L’equip fa per tant una crida a altres investigadors del clima perquè considerin la variable d’aquests microorganismes en les seves anàlisis sobre l’escalfament global.

“El nostre estudi és rellevant més enllà de l’ecologia del desert. És un exemple que les distribucions microbianes i la distribució dels seus hàbitats poden veure afectats pel canvi climàtic, cosa que hem sabut per molt temps per les plantes i els animals. Ara no podem deixar de banda tampoc els microorganismes en les nostres consideracions “, emfatitza García-Pichel.

Encara que són semblants, M. steenstrupii i M. vaginatus no estan estretament relacionades. Els científics creuen que aquestes dues espècies de cianobacteris han evolucionat de forma semblant a causa que les seves formes i comportaments ajuden a estabilitzar el sòl, així com a la creació de les crostes biològiques.

Ambdues espècies tenen centenars de milions d’anys d’antiguitat i es poden trobar en molts llocs arreu del món. L’estudi aclareix que totes les cianobacteris M. vaginatus distribuïdes al llarg i ample del planeta estan íntimament relacionades i són pràcticament indistingibles genèticament. Per contra, la variació individual dins de M. steenstrupii és molt més gran: es tracta d’una espècie més diversa genèticament i es pensa que és molt més antiga en termes evolutius. (Font: Universitat Autònoma de Madrid)

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s