Los microorganismos de la superficie de los suelos áridos protegen frente a la erosión

En un nuevo estudio, publicado en Catena, investigadores del departamento de Agronomía de la Universidad de Almería y de la Estación Experimental de Zonas Áridas (CSIC-Almería) demuestran que los microorganismos que habitan los suelos áridos y semiáridos, que conforman la llamada costra biológica, protegen de la erosión.

La actividad generada por estas comunidades de bacterias, musgos, líquenes y algas mejora la infiltración del agua de lluvia evitando que esta escurra por la superficie y, por tanto, pueda erosionar el suelo. Según los expertos, la inoculación de estos microrganismos en zonas desérticas podría ser el primer paso para la regeneración de ecosistemas con déficit hídrico.

La costra biológica se forma en la superficie del suelo en aquellas zonas desprovistas de vegetación en regiones áridas y semiáridas. Para ello, la superficie necesita cierta estabilidad, es decir, no puede verse alterada por el paso de ganado o por el tráfico de vehículos o personas.

Cuando esto ocurre, los microorganismos empiezan a colonizar el terreno. Primero, llegan especies pioneras como cianobacterias –las cuales son capaces de hacer la fotosíntesis–, y a continuación, a medida que el suelo adquiere estabilidad, organismos más evolucionados como musgos, líquenes y algas.

Estas comunidades están inactivas durante los periodos secos pero se activan con pequeñas cantidades de agua, realizando la fotosíntesis, proceso por el cual el dióxido de carbono y el agua, con ayuda de la luz solar, se transforma en compuestos orgánicos.

"Al aumentar el contenido del suelo en materia orgánica, mejora la estructura y la porosidad de este, favoreciendo así la infiltración. Este aumento de la infiltración reduce la escorrentía –agua que escurre por la superficie– y frena el arrastre de partículas de la superficie del suelo, disminuyendo la erosión”, explica Sonia Chamizo, investigadora principal de este proyecto en la Universidad de Almería. Además, estos microorganismos segregan compuestos polisacáridos (azúcares) capaces de absorber gran cantidad de agua, mejorando así también la infiltración.

La consecuencia directa de estos procesos es el aumento de la humedad del suelo, un factor que afecta al medio ambiente de varias formas. "Por un lado, el agua puede ser aprovechada por las raíces de las plantas. Y, por otro, se activan las poblaciones de microorganismos del suelo que, a su vez, van a aumentar la fertilidad de este, facilitando el crecimiento de la vegetación”, continúa la investigadora.

¿Qué es la costra física?

Las funciones de la costra biológica en los procesos de infiltración y erosión y su relación con variables como la resistencia del suelo han sido comprobadas por primera vez en este trabajo. “La existencia de estos microorganismos sí es conocida porque son característicos de ecosistemas en los que llueve poco. Sin embargo, no se conocía con exactitud cómo afectaban a los procesos de erosión o de escorrentía o las consecuencias de su eliminación”, aclara la autora del estudio.

Los investigadores compararon la capacidad de infiltración de suelos con costra biológica con aquellos cubiertos por costra física. Esta aparece también en las zonas áridas y semiáridas, en los espacios desprovistos de plantas que, por esta razón, están más desprotegidos y expuestos al impacto de la lluvia.

Las gotas, al caer directamente sobre el suelo, lo descomponen en partículas más pequeñas que van a taponar los poros de la superficie, formando un sellado y generando una costra física. “La resistencia de esta capa suele ser muy alta. Cuanto mayor es, menor es la infiltración del agua y, por tanto, hay más opciones de que la escorrentía aumente. En este caso, el efecto es el contrario al que sucedía con la costra biológica lo que pone de manifiesto la importancia que tienen estos microorganismos”, prosigue Chamizo.

Por otro lado, los expertos comprobaron las consecuencias de la eliminación de la costra biológica. “Estos microorganismos desaparecen cuando hay factores que alteran la estabilidad del suelo: pisoteo de ganado, circulación de personas o vehículos. En nuestro caso, quitamos la costra mediante raspado. Cuando se elimina, el suelo se queda sin cubierta protectora por lo que, al llover, se va a terminar formando una costra física que reduce la infiltración”, explica la responsable del trabajo.

Simulación de lluvia

Para llegar a estas conclusiones, los científicos hicieron pruebas en los ecosistemas semiáridos de Tabernas y Cabo de Gata, ambos en la provincia de Almería. Utilizando varias parcelas en las que hicieron simulaciones de lluvia, los investigadores midieron, entre otros parámetros, la resistencia a la penetración de los suelos, la formación del sellado en superficie, la escorrentía y la erosión.

A partir de los resultados del proyecto Balance de carbono en costras biológicas de ecosistemas áridos (BACARCOS), financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, los expertos aplicarán la costra biológica a la rehabilitación de zonas degradadas que presenten una desertificación avanzada. “Queremos inocular estos organismos en el suelo para regenerar estos ecosistemas”, concluye la investigadora.