Investigando y conociendo: Microciencia, microorganismos, procariotas

Análisis de la diversidad procariótica asociada a quercíneas (Quercus ilex sp.ballota y Quercus pyrenaica) para la identificación de biomarcadores asociados a la evolución post-incendio y al cambio climático en Sierra Nevada

El cambio climático es un hecho constatado e incuestionable. Además de los procesos de tipo industrial existen factores como los incendios forestales que también contribuyen al calentamiento global, dada la alta emisión de CO2 que se produce. Disminuir la concentración de CO2 atmosférico, evitar su incremento o ayudar a su acumulación en la materia orgánica del suelo, se puede ver beneficiado por un correcto manejo de los bosques. Una rápida revegetación o recuperación de las formaciones autóctonas como son los encinares y robledales (Quercus ilex sp. ballota y Q. pirenaica Wild.) pueden ayudar en este sentido. Los microorganismos del suelo son los responsables del cierre del ciclo biogeoquímico del carbono, contribuyendo además a la fertilidad del suelo y a la promoción del crecimiento vegetal.

Como consecuencia del cambio climático, en la Península Ibérica se producirá una disminución de las precipitaciones y un incremento de las temperaturas, según las previsiones de los paneles de expertos. En esta situación se podría producir una migración altitudinal de los encinares a costa de otras formaciones boscosas como los melojares (Quercus pyrenaica Wild.). Es interesante estudiar esta sucesión de la flora, como indicador del calentamiento global, tanto en el momento actual como en un futuro próximo, ya que nos permitiría ver la adaptación de los sistemas al cambio. Pero además hay que plantearse el estudio de la microbiota asociada a su rizosfera, porque aunque un bosque puede sobrevivir durante decenas de años en una mala situación ambiental, sus microorganismos asociados pueden ser indicadores más sensibles. Así en este trabajo se ha estudiado la diversidad de la microbiota del suelo de un encinar quemado, frente a la de un encinar no quemado y se ha comparado con la diversidad bacteriana que presenta el suelo bajo el robledal. Para tener el máximo de variables, y poder determinar posibles efectos del cambio climático o identificar microorganismos indicadores del mismo, también se ha estudiado el robledal a distintas altitudes.

AERBAC: Diversidad bacteriana en lagos de alta montaña: biogeografía y mecanismos de dispersión por aerosoles atmosféricos en el contexto del cambio global

El polvo originado en los grandes desiertos del planeta, como el Sahara, puede ser inyectado en la troposfera en grandes cantidades y dispersado a miles de kilómetros de distancia sobre vastas extensiones de cientos de miles de km2. El cambio global (sequías, cambios de uso del suelo, cambio de patrones climáticos) exacerba este fenómeno. Además de ser un mecanismo ecológico de fertilización remota, también favorece la dispersión global de microorganismos. Los lagos de alta montaña de zonas protegidas, como los del Parque Nacional de Aiguestortes i Estany de St. Maurici, actúan como colectores naturales de alta sensibilidad y, por tanto, como centinelas de la magnitud del proceso, del tipo de microorganismos inmigrantes y de la calidad microbiológica del ecosistema global. En los lagos del Parque se han identificado bacterias aerotransportadas a larga distancia no esporuladas y cosmopolitas que colonizan con éxito el plancton, pero también poblaciones foráneas de Acinetobacter latentes, un género bacteriano que contiene un amplio repertorio de patógenos oportunistas, con el potencial de desarrollarse en estos ambientes pero sometidas a un fuerte control poblacional. Este proyecto representa un ejemplo de cómo zonas especialmente sensibles a la degradación y que quizá no son consideradas relevantes en las agendas de protección por su falta de interés faunístico, florístico o paisajístico juegan un papel clave en la ecología del planeta y tienen un efecto remoto en ecosistemas de alto interés y máximo grado de protección.

Seguimiento interanual y análisis experimental de factores de cambio global (UVR y entradas de P) sobre los productores primarios en lagos de alta montaña

Múltiples factores de estrés relacionados con el cambio global (sequía, aumento de la radiación ultravioleta, aerosoles atmosféricos, aumento de la temperatura,…) actúan produciendo un impacto acumulativo sobre los ecosistemas acuáticos, en particular sobre los ecosistemas de alta montaña del sur de Europa. Gracias a este estudio, se han obtenido cuatro grandes grupos de resultados:

• Efectos de la radiación ultravioleta (UVR) y la intensidad de los pulsos de nutrientes: el enriquecimiento con nutrientes a alta intensidad produjo interacciones no aditivas UVR x Nutrientes, generando un desenmascaramiento y/o potenciación de los efectos negativos de la UVR sobre variables estequiométricas y funcionales, pero con escaso efecto sobre la abundancia de las algas, en una escala temporal corta (una semana). En una escala temporal larga (tres semanas), la interacción UVR x Nutrientes de un pulso de alta intensidad se atenuó, evidenciando una alta capacidad de adaptación de los autótrofos a través de mecanismos fisiológicos y ecológicos.
• Efectos de la radiación ultravioleta (UVR) y la frecuencia de pulsos de nutrientes: los pulsos de alta frecuencia generaron una respuesta de magnitud mayor que la obtenida por un pulso único, para la mayoría de las variables medidas. Sin embargo, la naturaleza de la interacción UVR x Nutrientes fue similar y sinérgica sobre las variables estequiométricas, al acentuarse los efectos estimuladores de UVR. Ambos factores equilibraron la composición elemental del fitoplancton, lo que se tradujo en el aumento de la producción primaria, la reducción de la excreción de carbono y la atenuación de los efectos dañinos de UVR sobre el porcentaje de carbono liberado. A largo plazo, el aumento de la incorporación de carbono invirtió la interacción sinérgica UVR x Nutrientes sobre la abundancia de algas, lo que indica la elasticidad del ecosistema para hacer frente al aumento de la frecuencia de entradas de polvo del Sahara relacionada con perturbaciones climáticas.
• Efectos de la radiación ultravioleta (UVR), la mezcla vertical y nutrientes: la mezcla vertical aumentó la inhibición fotosintética en lagos opacos mientras que contrarrestó los efectos nocivos de la UVR en lagos claros. La adición de nutrientes invirtió este efecto en cada tipo de lago.
• Estudio a largo plazo en el lago de La Caldera: la biomasa de fitoplancton y de zooplancton se correlacionaron fuertemente con la intensidad y la frecuencia de la deposición de aerosoles, la precipitación y la UVR. Sin embargo, el aumento de la biomasa algal asociada a aportes atmosféricos más intensos y frecuentes afectó negativamente a los copépodos, produciéndose un desacople en la transferencia de energía entre los productores primarios y los consumidores.