Un investigador del IRNASA-CSIC participa en el descubrimiento de un nuevo hábitat de los líquenes

Este nuevo hábitat se ha descrito en el pavimento pedregoso del desierto del Namib (Namibia)

Los investigadores han hallado diferencias en la composición y estructura de las comunidades microbianas que habitan bajo rocas de la costa y del interior del desierto

El trabajo ha sido liderado por el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN), también del CSIC

En los desiertos, las condiciones ambientales son tan extremas que la vida encuentra en las rocas a excelentes aliados para salir adelante. Es el caso de las comunidades de microorganismos y líquenes que habitan en el pavimento pedregoso del desierto del Namib (Namibia), cuya composición y estructura espacial ha sido analizada recientemente por un equipo de investigación internacional liderado por el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN), y del que forma parte el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA), ambos del CSIC.

Gracias a este trabajo, se ha podido conocer cómo se organizan los microorganismos que se localizan bajo pequeños fragmentos de cuarzo del pavimento pedregoso (lo que se denomina colonización hipolítica, que crece entre la roca y el suelo) y mostrar por primera vez la presencia de líquenes en estos mismos hábitats.

“Para este trabajo muestreamos dos zonas del desierto namibio, la costa, donde son frecuentes nieblas costeras matinales, y áreas interiores, más áridas, para determinar las diferencias que existen entre las comunidades microbianas localizadas bajo guijarros de cuarzo en ambos ambientes. La sorpresa fue que en las zonas costeras, detectamos líquenes en la interfase roca-suelo”, explica la investigadora del MNCN Asunción de los Ríos.

Los líquenes son organismos que surgen de la simbiosis entre un hongo y, al menos, un componente fotosintético (es decir, capaz de realizar la fotosíntesis), un alga y/o una cianobacteria. La organización y estructura que adquiere esta asociación les confiere protección frente a la desecación y la alta radiación solar, haciéndolos excepcionalmente resistentes a distintas condiciones ambientales adversas y capaces de formar parte de ambientes extremos de todo el planeta.

En los líquenes hipolíticos descritos en este trabajo, la estructura está modificada respecto a los que crecen sobre la roca. En los líquenes hipolíticos las algas necesitan menos protección por parte de los hongos porque el cuarzo bajo el que se esconden las protege de la radiación ultravioleta. Bajo la roca, además de estar protegidos, los líquenes pueden retener mejor la humedad que proviene de la niebla o el rocío, favoreciendo su actividad.

En el desierto del Namib muchas de las rocas de cuarzo semitransparente del pavimento están colonizadas por la parte que está en contacto con el suelo, formándose bajo ellas una patina verde. “Ya se sabía que, en las zonas del interior del desierto, estas comunidades hipolíticas estaban mayoritariamente dominadas por cianobacterias. Con este trabajo, uno de los objetivos era evaluar si esta colonización hipolítica tenía una organización espacial y composición similar en las zonas costeras, donde los líquenes colonizan la superficie de las rocas, y en las zonas muy áridas del interior del desierto. Los datos obtenidos nos han permitido confirmar que hay muchas diferencias estructurales, especialmente por el desarrollo de líquenes bajo las piedras en la zona costera”, expone la investigadora del MNCN.

Un nuevo lugar donde buscar formas de vida

“Hemos demostrado, además, que la colonización hipolítica no es una extensión de los líquenes que crecen en la superficie dorsal (epilíticos), sino que hay especies concretas que dominan cada uno de los hábitats”, apunta Isaac Garrido, también del MNCN. “La composición de las bacterias presentes en las comunidades hipolíticas de ambas localizaciones también difiere taxonómica y funcionalmente”, agrega el investigador del IRNASA Ángel Valverde.

La descripción de este nuevo hábitat para líquenes pone de manifiesto la gran capacidad de adaptación de los microorganismos y la importancia de la niebla y el rocío en la colonización de áreas desérticas. Se aumenta así el registro de posibles lugares donde buscar formas de vida en ambientes extremos terrestres o incluso en otros planetas o satélites, ya que, si en ellos hay o hubo vida, lo más probable es que fuera también escondida.

A la izquierda se muestra una roca colonizada por ‘Stellarangia namibiensis’ en su superficie (liquen epilítico). A la derecha se aprecia una roca con uno de los recientemente descubiertos líquenes hipolítico (que crece entre la roca y el suelo) en su base, junto a su imagen de microscopía electrónica de barrido/Asunción de los Ríos

Referencia

A. de los Ríos, I. Garrido‐Benavent, A. Limón, E.D. Cason, G. Maggs‐Kölling, D. Cowan y A. Valverde. (2022) Novel lichen‐dominated hypolithic communities in the Namib Desert. Microbial Ecology. DOI: https://doi.org/10.1007/s00248-021-01812-w

Fuente: MNCN

Un proyecto europeo evalúa materias orgánicas para mejorar la salud de los suelos y mitigar el cambio climático

El IRNASA-CSIC coordina la parte española de una iniciativa que pretende recopilar datos de diversos países para mejorar la gestión de los suelos agrícolas

DICYT Varios centros españoles del CSIC, coordinados por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC), participan en un proyecto europeo que trata de evaluar el comportamiento de distintas materias orgánicas para mejorar la salud de los suelos dedicados a distintas prácticas agrícolas y mitigar el cambio climático. La iniciativa, que se denomina EOM4SOIL (External Organic Matter for Climate Mitigation and Soil Health), acaba de arrancar y tiene una duración de tres años.

El principal objetivo es mejorar las prácticas de gestión en el manejo de los suelos agrícolas, en particular, antes del procesamiento y en la aplicación de materias orgánicas que pueden ser muy variadas, desde lodos de depuradoras hasta compost vegetal. Con respecto al impacto que estas prácticas agrícolas tienen en el cambio climático, los investigadores evaluarán el balance neto del almacenamiento de carbono en el suelo y la emisión de gases de efecto invernadero, por ejemplo, en parcelas representativas de viñedos y cultivos herbáceos, a partir de las distintas materias orgánicas. En cuanto a la salud de los suelos, van a cuantificar los efectos de su aplicación a los suelos, incluida la posible contaminación.

“A veces los suelos agrícolas tienen contenidos de materia orgánica muy bajos, sobre todo en países del sur de Europa. Por eso, se enriquecen con enmiendas orgánicas para aumentar la fertilidad”, explica a DiCYT Sonia Rodríguez Cruz, investigadora del IRNASA responsable del proyecto en España. El trabajo que se va a desarrollar a lo largo del proyecto se centra en recoger datos de experimentos de larga duración que se están llevando a cabo en Europa al menos desde hace cinco años, aunque algunos superan los 20. Durante todo este tiempo han aplicado distintas materias orgánicas a distintos suelos y cultivos y ahora es el momento de recopilar toda la información disponible sobre la evolución de estos suelos. “En estos ensayos se recogen tanto parámetros físico-químicos del suelo como parámetros biológicos, por ejemplo, sobre la estructura de las comunidades microbianas del suelo. La idea es recopilar todo en una base de datos”, explica.

Este proyecto, que se enmarca del programa H2020-EJP SOIL, cuenta con 14 socios distintos distribuidos por varios países de Europa (Francia, Bélgica, Dinamarca, Finlandia, Italia, Suecia, Suiza, Lituania, Turquía, Austria y España) y está liderado por los científicos franceses del Instituto Nacional de Investigación en Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (INRAE). Por parte de España, participan cinco centros del CSIC. El IRNASA-CSIC aporta los datos de experimentos de larga duración que se han realizado durante años en la finca de Muñovela con compost vegetal y sustrato postcultivo de champiñón recompostado. “Hemos ido midiendo datos tanto físico-químicos como biológicos a lo largo del tiempo y comprobando que eran útiles tanto para suelos de viñedos, que son muy pobres en materia orgánica, como para suelos cultivados con cereales”, comenta la investigadora.

El Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV-CSIC) de La Rioja tiene datos similares de otros ensayos. Por su parte, el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC) cuenta con estudios que miden las emisiones de CO2 en relación a distintos tipos de materias orgánicas. El Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria de España (INIA-CSIC) se centra en los contaminantes orgánicos presentes en las enmiendas que se aplican a los suelos. Finalmente, el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS-CSIC) de Murcia está al cargo de la base de datos de las enmiendas orgánicas.

Los resultados van a servir para realizar modelos con recomendaciones para los agricultores acerca de las materias orgánicas más adecuadas en cada tipo de suelo y para cada tipo de cultivo, teniendo en cuenta las dosis específicas y otros detalles y factores asociados. A esta información, que se extraerá de la puesta en común de los datos disponibles en toda Europa, habrá que añadir la que salga de otra parte experimental con materias orgánicas que se consideren novedosas. Para comprobar sus efectos, también se aplicarán al campo y se medirán diversos parámetros.

El tipo de materia orgánica que se aplica es diferente según los distintos países. En general, en España se utilizan materias orgánicas compostadas, como por ejemplo compost vegetal o compost de estiércol. En el norte de Europa es común la aplicación de biochar, un producto orgánico que procede de la pirólisis cuyo origen puede ser similar, pero que posteriormente ha pasado por ese proceso de combustión de la biomasa. La dosis y el tipo de compost que se puede aplicar en cada cultivo está regulado, pero este proyecto puede servir para mejorar las recomendaciones, teniendo en cuenta otras consideraciones, como la contaminación que puede conllevar aplicar un tipo u otro de enmienda, o la disponibilidad de cada materia orgánica en distintos países y localizaciones.

Parcelas de trigo de la Finca Muñovela tratadas con las enmiendas orgánicas, a vista de dron./IRNASA.

Fuente: Agencia DiCYT

Un proyecto europeo estudia incrementar la diversidad de cultivos para luchar contra el cambio climático

El IRNASA analizará muestras de suelos sometidos a diferentes prácticas agrícolas para ver cómo influyen en la diversidad de hongos y bacterias, que a su vez contribuyen a capturar carbono

DICYT El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro propio del CSIC) participa en un nuevo proyecto europeo que se enmarca dentro del programa EJP SOIL, un consorcio que busca mejorar la gestión de los suelos agrícolas, de manera que contribuyan a resolver problemas como el cambio climático y la seguridad alimentaria. En concreto, la iniciativa que ahora se pone en marcha se encargará de estudiar el papel que puede tener la diversidad de cultivos durante los próximos cuatro años.

Prácticas como la rotación, con alternancia entre leguminosas y cereales, son habituales en el campo, pero los investigadores quieren probar también cuál es el efecto de otras propuestas, como la siembra de distintas especies vegetales en un mismo campo de cultivo. Con una mayor variedad, “los residuos orgánicos que se aportan al suelo serían más diversos y nuestra hipótesis es que esto repercutiría en el microbioma, en forma de una mayor diversidad de hongos y bacterias, y en la acumulación de carbono”, explica a DiCYT Ángel Valverde Portal, científico del IRNASA que participa en el proyecto.

El objetivo es que los suelos retengan carbono para que este disminuya en la atmósfera, de manera que se reduzca el efecto invernadero y, por lo tanto, la agricultura también contribuya a frenar el cambio climático. “La hipótesis fundamental con la que trabajamos es que la diversidad, tanto de materia orgánica como de los microorganismos que la acompañan, va a aumentar el secuestro del carbono”, apunta el científico. Si los cultivos son variados, habrá una mayor cantidad de microbios que degradan, precisamente, esa materia orgánica, contribuyendo a que el CO2 no se libere en la atmósfera, sino que quede almacenado en el suelo durante más tiempo.

Aunque todavía quedan muchos detalles por cerrar, los científicos trabajarán con cultivos habituales, como la avena, el trigo, la cebada o el maíz. La fertilización y el resto de las prácticas agrícolas serán las habituales, pero en lugar de sembrar una sola variedad de estos cultivos, “las semillas podrían estar compuestas de cuatro o cinco variedades de la misma especie”. Además de buscar esa mayor diversidad de la materia orgánica y de microorganismos, esta propuesta tiene otras implicaciones que pueden resultar beneficiosas para la rentabilidad del campo. “Cuando tienes una sola variedad, te la juegas a una carta, porque en función de sus características, la cosecha puede ser buena o mala un determinado año según las condiciones meteorológicas”, señala Valverde. En cambio, al trabajar con varias aumentan las opciones. “Quizá una de ellas ofrezca poco rendimiento si viene el año seco, pero otras más adaptadas a la sequía, aumentarían los beneficios”, comenta.

En otros casos, la propuesta es que en lugar de dejar una tierra en barbecho (una práctica agrícola tradicional que implica no sembrar para que el terreno se recupere), se podría optar por cultivos de cobertura, que ayudan a que no haya tanta erosión. De esta forma, a la hora de volver a sembrar el cultivo de interés agronómico, también habría aumentado la diversidad microbiana del suelo, ya que a los microorganismos les viene bien que haya mayor diversidad de plantas. Otra posibilidad es combinar diferentes tipos de cultivo dentro de una misma finca.

La labor del IRNASA será realizar el análisis de las muestras de suelos para determinar, precisamente, cuál es la diversidad de hongos y bacterias en cada caso. Otros socios del proyecto realizarán los ensayos en fincas experimentales, aunque aún está por decidir dónde, ya que en esta colaboración internacional participan un total de ocho países, liderados por Suecia. De esta forma, en los resultados entrarán en juego diversas variables, al margen del tipo de cultivo, como el clima y las características de los suelos. Por eso, “los análisis estadísticos también serán fundamentales”, comenta el experto del IRNASA, “crearemos distintos modelos matemáticos para modular la influencia de distintos factores en el resultado final”.

Aunque el objetivo del proyecto se ciñe al estudio de estos factores dentro de una agricultura tradicional, los científicos tienen en cuenta que aumentar la diversidad microbiana también redunda en una mejora de la producción, de forma que haría falta menos fertilizante convencional, un elemento contaminante de aguas y suelos que, además, contribuye a disminuir la diversidad de microorganismos. “La fertilidad del suelo está unida a la diversidad microbiana, pero hay que tener en cuenta que la actividad agrícola más común, con tractores y mucho movimiento de tierras, es mala por ejemplo para los hongos, porque el micelio que se extiende por el suelo en forma de grandes redes se rompe con mucho laboreo”, destaca el investigador. En ese sentido, la tendencia actual implica manipular menos el terreno, realizando una agricultura de precisión a la hora de sembrar, evitando arar en exceso o quemar rastrojos.

En líneas generales, la agricultura tiene un efecto negativo sobre el cambio climático, ya que un bosque captura más carbono que un suelo dedicado a la actividad agrícola. Sin embargo, hay otra vertiente muy importante: hacen falta más alimentos en el mundo. Por eso, es necesario lograr que la producción agricultura sea más respetuosa con el medio ambiente. “La agricultura tradicional ha sido muy buena para la alimentación humana, pero desde el punto de vista medioambiental ha causado daños y proyectos como este buscan soluciones”, comenta el científico del IRNASA.

El proyecto apenas está dando sus primeros pasos, ya que la primera reunión ‘online’ se celebrará la semana que viene. En el futuro, es probable que uno de los encuentros presenciales tenga lugar en Salamanca. El resultado final de los estudios se plasmará en un documento para aconsejar a los agricultores qué prácticas son mejores.

De izquierda a derecha, Cristina Frade Lago, Virginia Gascón Galán, Ángel Valverde Portal y José Mariano Igual Arroyo.

La Delegación Institucional del CSIC en Castilla y León muestra sus innovaciones en Salamaq 2021

Tres centros de investigación punteros en la Comunidad de Castilla y León acercarán sus proyectos al público visitante a lo largo de cinco días

CSIC/DICYT La Delegación Institucional del CSIC en Castilla y León participa en Salamaq 2021, feria agropecuaria que se celebra en Salamanca entre el 3 al 7 de septiembre y que ha sido inaugurada hoy por el presidente de la Junta de Castilla y León, Alfonso Fernández Mañueco, acompañado por el ministro de Agricultura, Luis Planas. Este evento, referencia para el sector agroganadero español y del sur de Europa, incluye a 434 expositores de España, Francia y Portugal en más de 31.000 metros cuadrados.

La investigación científica y la innovación en agricultura y ganadería estarán muy presentes en el recinto ferial de la Diputación de Salamanca, que acoge el evento. Tres centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Castilla y León directamente relacionados con el sector primario darán a conocer sus proyectos en el stand de la Delegación Institucional del CSIC en la comunidad: el IRNASA (Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca), el IBFG (Instituto de Biología Funcional y Genómica), también de Salamanca, y el IGM (Instituto de Ganadería de Montaña) de León.

A cada centro le ha sido asignado un día para presentarse: el sábado, el IRNASA compartirá con el público sus estudios relacionados con agricultura ecológica, análisis de suelos y parasitosis, entre otros temas; el domingo, los investigadores del IBFG nos hablarán de sus proyectos con levaduras, especialmente ligados con sus investigaciones sobre los procesos vinificación y panificación; y el lunes, el IGM expondrá sus tres líneas generales de investigación: nutrición y producción de herbívoros, sanidad animal y sistemas ganaderos y uso del territorio. Los dos días restantes de la feria, viernes y martes, estarán dedicados a presentar la actividad de estos tres centros del CSIC en Castilla y León en su conjunto.

Un microscopio conectado a una pantalla permitirá que el público pueda observar en directo muestras de parásitos, microorganismos o tejidos vegetales, entre otros materiales de interés. Los espectadores podrán tratar de adivinar qué están viendo en la pantalla o de resolver las preguntas que adornan el techo del stand en forma de pequeños paneles colgantes. Además, se reproducirán vídeos divulgativos para explicar el trabajo realizado por los tres centros de investigación y varios paneles y carteles proporcionarán información sobre la actividad del CSIC en general y su trabajo en el área de ciencias agrarias, y sobre los centros de investigación de la región. Este año, como respuesta a la excepcional situación sanitaria, los panfletos informativos han sido sustituidos por códigos QR, que permitirán a los espectadores acceder a los sitios web de los centros para obtener más información, y no se realizarán talleres que impliquen contacto físico por parte del público.


La Delegación Institucional del CSIC en Castilla y León participa en Salamaq 2021 en el marco del proyecto ‘Científicas y Cambio Global. Programación de la Red de Cultura Científica del CSIC’, que cuenta con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) del Ministerio de Ciencia e Innovación y está coordinado por el área de Cultura Científica del CSIC.