Hongos y lombrices, los selvicultores perfectos

  • Recientemente un grupo de investigadores de la Universidad de Lausanne ha propuesto un interesante modelo de “transformación de la luz del sol en rocas” a través de un proceso de biomineralización.

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Un nuevo modelo, desarrollado por un grupo de investigación de la ETSI de Montes de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), muestra cómo ciertas especies de hongos (como trufas, boletos o níscalos), asociados a las lombrices de tierra, desarrollan un mecanismo de ingeniería ambiental con el que incrementan los niveles de calcio y sus sales entre las raíces de los árboles, lo que produce un aumento en la micorrización de los árboles y en el desarrollo del bosque.

Este fenómeno parece que sucede a gran escala en los bosques templados del planeta, lo que puede tener una fuerte repercusión en la fijación del carbono y en la gestión forestal.

Uno de los enigmas que encierra la rizosfera de muchos bosques es la acumulación de calcio y sus sales (carbonatos y oxalatos) entre las raíces de los árboles. Este fenómeno sorprende debido a su magnitud a escala global, por las características de muchos suelos donde se produce, y porque podría tener un impacto en la fijación del carbono. Sin embargo, los mecanismos que explican este proceso no habían sido clarificados hasta ahora.

Transformar la luz en rocas

Recientemente un grupo de investigadores de la Universidad de Lausanne ha propuesto un interesante modelo de “transformación de la luz del sol en rocas” a través de un proceso de biomineralización.

Se trata de un fenómeno raro provocado por una interacción entre el oxalato y el carbonato de calcio de la rizosfera, que estaría promovido por la fotosíntesis y actividad de las raíces de un árbol africano (el iroko) y la disponibilidad de calcio en el suelo, junto a la acción cómplice de las termitas y los hongos saprofíticos que se asocian a este árbol. Así, el “modelo del iroko” representaría un “ecosistema-trampa del carbono” que fijaría este elemento a largo plazo en forma de carbonato en su rizosfera.

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En paralelo, el grupo de investigación de la UPM Defensa y aprovechamiento del medio natural, ha propuesto otro modelo de fijación del carbono asociado al calcio (Ca) y a diversos hongos ectomicorrícicos (ECMs), que son un tipo de micorrizas que dominan en los bosques templados y que incluyen a las trufas, boletos, níscalos y otros hongos populares.

El “modelo del Ca-ECMs” también estaría asociado con otros organismos presentes en la rizosfera -como las lombrices- en bosques europeos y norteamericanos. Este modelo sería comparable al “modelo del iroko” porque ambos relacionan el calcio y sus sales presentes en el suelo, junto a la luz del sol (a través de la fotosíntesis) y junto a una interacción entre plantas-hongos-animales del suelo, con el objeto de explicar una parte de la fijación del carbono en los bosques.

Las micorrizas son simbiosis mutualísticas entre hongos y plantas que implican un intercambio entre los nutrientes que obtienen los hongos del suelo, y los nutrientes que producen las plantas con la fotosíntesis.

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Sin embargo, en determinadas condiciones ambientales  –nichos favorables para las plantas– o evolutivas  –ecosistemas desfavorables para los hongos–, las plantas minimizan o evitan la micorrización. El modelo del Ca-ECMs propone que los hongos establecen una “simbiosis tramposa” en la que las ECMs manipulan las propiedades del suelo entre las raíces para forzar la micorrización y la explotación de los árboles.

Diversos estudios del grupo mencionado han mostrado cómo ciertas ECMs desarrollan un mecanismo de ingeniería ambiental con el que incrementan los niveles del calcio (y sus sales) y/o del pH en el suelo entre las raíces de los árboles, todo lo cual potencia el desarrollo de las raíces finas e induce un estrés nutricional en estos árboles (cuyo efecto se conoce como clorosis).

Este mecanismo está relacionado con el reciente descubrimiento de que las ECMs buscan, localizan, penetran y “disuelven” ciertas rocas de manera selectiva, para extraer su calcio y otros nutrientes como el fósforo, en una actividad conocida como 'rock-eating'.

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Además, existe una sinergia entre estos hongos ECMs y las lombrices de tierra, lo que provoca un incremento todavía mayor en los niveles de carbonato de calcio y pH entre la raíces de los árboles. El efecto final de todo este mecanismo de ingeniería ambiental es un incremento en la micorrización de los árboles y en el desarrollo del bosque.

Los suelos y bosques esconden claves que incrementarán la comprensión del ciclo del carbono y su fijación a escala global. Desde hace años, diversos investigadores de los departamentos de Ingeniería Forestal y Silvopascicultura de la ETSI de Montes estudian estas claves y, además, jóvenes ingenieros de la UPM han iniciado actividades profesionales relacionadas dirigidas al balance y fijación del carbono.

Referencias bibliográficas:

GARCÍA-MONTERO, L.G.; VALVERDE-ASENJO, I.; GRANDE-ORTÍZ, M.A.; MENTA, C.; HERNANDO, I. “Impact of earthworm casts on soil pH and calcium carbonate in black truffle burns”. Agroforestry Systems 87: 815–826. 2013.

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GARCÍA-MONTERO, L.G.; VALVERDE-ASENJO, I.; MORENO, D.; DÍAZ, P.; HERNANDO, I.; MENTA, C.; TARASCONI, K. “Influence of edaphic factors on edible ectomycorrhizal mushrooms: new hypotheses on soil nutrition and C sinks associated to ectomycorrhizae and soil fauna using the Tuber brûlé model”. Edible Ectomycorrhizal Mushrooms. A. Zambonelli, G. Bonito (Eds.). Soil Biology 34. Springer-Verlag, Berlin. pp 83-104. 2012.

GARCÍA-MONTERO, L.G.; QUINTANA, A.; VALVERDE-ASENJO, I.; DÍAZ, P. “Calcareous amendments in truffle culture: a soil nutrition hypothesis”. Soil Biology and Biochemistry 41: 1227–1232. 2009.

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