Un estudio publicado en Nature Communications revela que la combinación de sequías, contaminación, temperaturas extremas y otros estresores ambientales está modificando el funcionamiento de los microorganismos del suelo a escala planetaria, con posibles consecuencias para la producción de alimentos y la estabilidad de los ecosistemas.
Los microorganismos del suelo son responsables de procesos fundamentales para la vida en la Tierra. Participan en el reciclaje de nutrientes, el almacenamiento de carbono, la fertilidad de los suelos y la salud de las plantas, sosteniendo la productividad de los ecosistemas naturales y agrícolas. Sin embargo, una investigación internacional publicada en Nature Communications advierte que estos organismos están modificando profundamente su funcionamiento como respuesta al creciente impacto del cambio global.
El estudio analizó dos de las mayores bases de datos mundiales sobre metagenómica del suelo, integrando más de 1.600 muestras provenientes de cerca de 200 ecosistemas distribuidos en todos los continentes, incluyendo selvas tropicales, praderas, tundras, desiertos y el desierto de Atacama en Chile. Los investigadores evaluaron simultáneamente múltiples factores de estrés ambiental, como aridez, sequías, incendios forestales, temperaturas extremas, salinidad, contaminación por metales pesados y radiación ultravioleta.
Los resultados muestran que, cuando los microorganismos enfrentan altos niveles de estresores concurrentes, hasta un 60% de sus genes funcionales cambia significativamente su actividad. En lugar de destinar energía al crecimiento y la reproducción, las comunidades microbianas priorizan mecanismos de supervivencia, resistencia al estrés y producción de energía.
Entre los autores del estudio participa el Dr. Fernando Alfaro, director del Centro GEMA (Genómica, Ecología y Medio Ambiente) de la Universidad Mayor.
«El ambiente se está volviendo tan desafiante y estresante que muchos organismos que antes estaban enfocados en la adquisición de recursos y la productividad ahora están cambiando hacia estrategias de tolerancia al estrés. Están sacrificando muchas funciones críticas para el funcionamiento de los ecosistemas con el fin de responder a las condiciones impuestas por el cambio global», explica el investigador.
Un cambio invisible con consecuencias para la agricultura
Los científicos observaron que esta reorganización funcional del microbioma podría disminuir progresivamente la capacidad de los suelos para mantener procesos esenciales como el reciclaje de nutrientes y el soporte al crecimiento de las plantas. En otras palabras, los microorganismos continúan sobreviviendo, pero destinan menos recursos a las funciones que sostienen la productividad del suelo.
Además, el estudio detectó una tendencia hacia la homogeneización funcional de las comunidades microbianas. En condiciones naturales existe una gran diversidad de microorganismos con estrategias complementarias que favorecen la resiliencia de los ecosistemas. Sin embargo, bajo escenarios de cambio global podrían predominar organismos especializados en resistir condiciones extremas, reduciendo la diversidad funcional del suelo.
Esta transformación podría traducirse en ecosistemas menos resistentes frente a nuevas perturbaciones y en una disminución de la capacidad de los suelos para sostener la producción agrícola.
Un desafío para la seguridad alimentaria
Aunque los cambios ocurren a escala microscópica, sus efectos podrían extenderse a uno de los desafíos más relevantes del siglo XXI: la seguridad alimentaria.
«El cambio global afecta distintas dimensiones de nuestra vida y puede terminar impactando la más vital de todas: la producción de alimentos. Es una señal de alerta de que podríamos experimentar cambios muy importantes en la cantidad y calidad de nuestras cosechas», señala el Dr. Alfaro.
Los autores plantean que comprender cómo responden los microbiomas del suelo a la combinación de múltiples estresores será clave para desarrollar estrategias de conservación y manejo agrícola capaces de mantener la funcionalidad de los suelos frente al cambio climático.
Para el equipo de investigación, uno de los próximos desafíos será evaluar cómo estos procesos están ocurriendo en los suelos agrícolas y ecosistemas naturales de Chile, con el objetivo de generar herramientas que permitan anticipar sus efectos y fortalecer la resiliencia de los sistemas productivos.
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