Las comunidades de lombrices alertan sobre el cambio climático

Un equipo de investigación de la UNRC participó de una exploración mundial sobre la diversidad, la distribución y las amenazas que afectan a las comunidades de estos invertebrados. El estudio incluyó a 6.928 sitios de 57 países

Una nueva señal de alerta: el cambio climático puede impactar en las comunidades de lombrices y las funciones que cumplen. Así se desprende de un estudio mundial del que tomaron parte investigadores de la Universidad Nacional de Río Cuarto.

A nivel global ven que las lombrices, en cuanto a su distribución, su abundancia, su riqueza responden fuertemente a parámetros climáticos, particularmente la temperatura y las precipitaciones. E infieren, por lo tanto, que si ocurre una crisis climática va afectar a las lombrices.

Entre los factores reguladores de las comunidades de lombrices, se confirmó que las precipitaciones son clave. Que haya buena humedad es fundamental. En donde hay climas templados se encontró la mayor diversidad y abundancia de lombrices.

Como los otros organismos del suelo, las lombrices son un componente determinante de los ecosistemas terrestres. Cumplen un rol fundamental en el desarrollo y sostenimiento de las funciones del suelo.

“El fuerte vínculo entre las variables climáticas y las métricas de la comunidad de lombrices de tierra es motivo de preocupación, ya que el clima continuará cambiando debido a las actividades antropogénicas -impacto humano sobre el medioambiente- en las próximas décadas”, indica el informe.

Interesados en la oscura vida de la profundidad de la tierra, científicos de todo el mundo hicieron una base de datos global con información sobre las lombrices, en cuanto a diversidad y abundancia. Y también de tipo ambiental, climático y de suelo.

Aunque parecen todas iguales, entre las lombrices hay más de una diferencia que permiten clasificarlas en numerosas especies, que a la vez pertenecen a distintas familias. Cada una de ellas tiene una función y cumple un rol ecológico particular en el ecosistema. Ese submundo que pasa casi desapercibido para la mayoría de los humanos, ahora fue analizado a gran escala.

El doctor José Camilo Bedano (45) y la doctora Anahí Domínguez (34), investigadores del Conicet y docentes de los departamentos de Geología y Ciencias Naturales de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNRC, participaron de este estudio que incluyó 6.928 sitios de 57 países. Es una indagación mundial sobre la diversidad, la distribución y las amenazas que afectan a las comunidades de lombrices, para predecir patrones de biomasa, abundancia y diversidad de estos invertebrados.

“Se encontró que, a escala global, las variables climáticas son más importantes en la conformación de las comunidades de lombrices que las propiedades del suelo o del hábitat. Estos hallazgos sugieren que el cambio climático puede tener serias implicaciones para las comunidades de lombrices y las funciones que cumplen”, es la conclusión de esta investigación sin precedentes sobre la distribución de lombrices de tierra en suelos globales.

El trabajo tomó en consideración seis temas centrales: suelo, precipitación, temperatura, retención de agua, hábitat y elevación. Y sus resultados acaban de ser publicados en la revista Science, órgano de expresión de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, donde puntualizan: “Las lombrices son consideradas ingenieras de ecosistemas en muchos hábitats y también proveen una variedad de funciones y servicios vitales de ecosistemas. La provisión de funciones ecosistémicas por parte de las lombrices depende de la abundancia, la biomasa y del grupo ecológico de la especie de lombriz. Consecuentemente, entender los modelos globales en la métrica de la comunidad para lombrices es crítico para predecir cómo los cambios en sus comunidades pueden alterar el funcionamiento del ecosistema”.

“Nuestros hallazgos resaltan aún más que los cambios en la temperatura y las precipitaciones pueden influir en la diversidad de las lombrices de tierra y las distribuciones, con implicaciones para las funciones que proporcionan. Los cambios en las distribuciones pueden ser particularmente problemáticos en el caso de las lombrices invasoras, como en áreas de América del Norte, donde pueden cambiar considerablemente el ecosistema. Sin embargo, un cambio en el clima probablemente afectará la abundancia y la biomasa de las comunidades de lombrices de tierra antes de que afecte la diversidad, ya que los cambios en estas últimas dependen de las capacidades de dispersión, que son relativamente bajas en lombrices de tierra”, afirman.

“Los descubrimientos sugieren que el cambio climático podría tener efectos sustanciales en las comunidades de lombrices de tierra y el funcionamiento de los ecosistemas; es probable que cualquier alteración inducida por el cambio climático en las comunidades de lombrices de tierra tenga efectos en cascada sobre otras especies en estos ecosistemas”, advierten.

El grupo de la UNRC, que se sumó a otros 140 científicos, viene trabajando desde hace 22 años con la fauna del suelo, ese fascinante mundo que está debajo de los pies. Son parte del Instituto de Ciencias de la Tierra, Biodiversidad y Ambiente (ICBIA). Conforman el Grupo de Investigaciones en Ecología de Ecosistemas Terrestres (Gieet). Y para este repositorio mundial aportaron información de 25 sitios, que suman unas 500 muestras.

Indicadores biológicos de calidad de suelos

Las lombrices cumplen un rol fundamental en el desarrollo y sostenimiento de las funciones ecosistémica del suelo. Excavan galerías subterráneas. Ingieren partículas de suelo y digieren restos orgánicos. Remueven, airean y enriquecen la tierra. Y ayudan a que se mantenga fértil con la evacuación de sus propios desechos nitrogenados.

El equipo local de trabajo estudia los beneficios que las lombrices tienen para la agricultura en la zona pampeana. Estos científicos se dedican a estudiar la biología y ecología de los organismos del suelo, entre ellos de las lombrices de la tierra. Hacen una pormenorizada clasificación a partir de considerar cuestiones morfológicas internas y externas, aspectos filogenéticos, biogeográficos y ecológicos.

Entre otros trabajos, recientemente observaron la degradación del suelo producida por la siembra directa a partir de las lombrices. En la cuenca General Deheza, evaluaron el cambio de las comunidades de lombrices de tierra y de algunas propiedades físicas, químicas y fisicoquímicas en suelos con siembra directa en relación con los pastizales naturales. Advirtieron un aumento de la compactación y disminución en el contenido de materia orgánica y del pH en los sitios con siembra directa, respecto de los que tienen pastizales naturales. Y puntualizaron el acrecentamiento de organismos juveniles y en diapausa -estado fisiológico de inactividad-, asociado a la influencia negativa del intenso uso de agrotóxicos.

Bedano estudió la Licenciatura en Ciencias Biológicas e hizo el doctorado en Ciencias Biológicas en la UNRC. Realizó un postdoctorado en Alemania. Da clases a alumnos de Geología y de Biología, en el área de suelos. Y desde hace dos años está en el Departamento de Ciencias Naturales, como docente de Entomología.

Por su parte, Domínguez estudió Biología en la UNRC e hizo su trabajo final dirigida por Bedano al igual que su tesis doctoral, marco en el propició la incorporación en la línea de investigación de los organismos edáficos un poco más grandes, lo que se llama macrofauna del suelo, que son los mayores de dos milímetros, entre los que están incluidas las lombrices. Hizo un postdoctorado en la UNRC, con una estancia en Brasil, donde se enfocó en la ecotoxicología de lombrices. Estudió el efecto del AMPA (ácido aminometilfosfónico), que es el principal metabolito de la degradación del glifosato y su consecuencia en la lombriz californiana.

La línea de trabajo de estos investigadores está centrada en la ecología y la biología de la fauna del suelo. Su eje es cómo los distintos manejos que afectan a dicha fauna y a los procesos que la fauna regula, y cómo eso se relaciona con la productividad de la tierra. A partir de los parámetros estudiados de la biología del suelo determinan indicadores de degradación. “Ha crecido en los productores el interés por la biología del suelo. Estamos aportando datos para la toma de decisiones”, indican.

A lo largo de estos años de trabajo en la zona, pudieron determinar que la presencia de lombrices en los agroecosistemas conlleva aumentos de hasta un 25 por ciento en el rendimiento de los cultivos y un porcentaje similar de incremento en la biomasa vegetal aérea.

Participación local en la base de datos mundial

En referencia a este estudio global, la doctora Anahí Domínguez señaló: “Se probó la importancia de las variables climáticas en los patrones de distribución global”. Y agregó: “Es el primer estudio que se hace a escala global para identificar cuáles son los patrones globales de distribución de tres variables: abundancia, riqueza y biomasa”.

“Las lombrices son afectadas por las variables climáticas, por ende, si ocurre el cambio climático van a ser afectadas”, apuntó, a la vez que dijo: “Nosotros aportamos nuestra base de datos, información de lo que hemos venido trabajando en el grupo desde hace unos doce años. Se han hecho evaluaciones de lombrices de tierra. Y en ese tiempo, se han obteniendo datos sobre abundancia, riqueza y biomasa de lombrices. Hay otro grupo de Argentina, de la Universidad de Lujan, que también aportó sus resultados”.

Por su parte, el doctor José Camilo Bedano sostuvo: “Surge como un dato interesante que en la región pampeana argentina hay más riqueza localmente y más abundancia que en los trópicos. Es un patrón que se ha podido ver en este estudio tan global, que contradice un poco lo que ocurre con la riqueza y diversidad de otras especies, por ejemplo, las plantas, que son más diversas en los trópicos”. Agregó: “Este estudio muestra que, en las regiones templadas, la abundancia y la riqueza de lombrices es grande. Acá existe una gran abundancia de lombrices. Entonces en los suelos de la zona, hay muchos procesos llevados a cabo por las lombrices”.

El investigador subrayó: “Es importante proteger la biodiversidad en todos lados. En el suelo vive el 23 por ciento de la diversidad global de organismos. Y las lombrices son parte de esa biodiversidad”.

Y siguió: “Con las lombrices ocurre además que, desde el punto de vista del funcionamiento del ecosistema y, particularmente, del suelo, son muy importantes porque participan en dos grandes procesos, uno que es el reciclado de nutrientes, que está relacionado con lo que es la incorporación de carbono al suelo, entonces ahí hay también otro nexo con el clima. Y el otro gran proceso es la formación de estructura del suelo, que es una propiedad física muy importante”.

“Es necesario saber si hay muchas o pocas, o qué diversidad de lombrices existe. Esas lombrices que están en el suelo de un agroecosistema están proveyendo servicios ecosistémicos de reciclado de nutrientes, de formación de estructura. Y eso se relaciona con otros aspectos que tienen que ver con el crecimiento de las plantas y, por ende, con la productividad del suelo”, acotó.

El biólogo puntualizó: “Las lombrices son fundamentales para la productividad de las plantas y para el funcionamiento biológico del suelo, lo cual hace que se necesiten menos insumos externos. Cuando hay un reciclado biológico de nutrientes, se necesita menos fertilización”.

La doctora Domínguez comentó: “En la región pampeana hay una diversidad bastante grande de especies, hay varias familias; algunas son originarias, nativas de nuestro continente, y otras son provenientes de familias europeas, africanas o asiáticas que han sido introducidas por el hombre. En los pastizales pampeanos hemos encontrado muchas especies de lombrices. En general, esa riqueza se ve disminuida cuando se estudian sistemas agrícolas. La abundancia es un parámetro que es un poco más variable, depende también de otras condiciones”.

Las lombrices tienen una tasa alta de reproducción. Una vez que la población está establecida los números son altos. Son hermafroditas y producen unos huevitos que se llaman cocones. La cantidad es variable entre especies, en promedio ponen unos 40 por año por cada lombriz.

Ingenieras ecosistémicas

“Nuestro grupo se basa en estudios en agroecosistemas. Estudiamos distintos sistemas agrícolas, por ejemplo, variantes de siembra directa, agricultura orgánica, agricultura agroecológica. Y vemos los efectos que tienen en las lombrices. Con esa información, se determina cómo los manejos terminan afectando a los procesos”, explicó el doctor José Bedano, a la vez que puntualizó que “cualquier sistema agrícola produce una reducción muy grande de diversidad y de abundancia de lombrices con respecto a un suelo natural o seminatural, un pastizal o un bosque”.

Señaló: “Dentro de los sistemas agrícolas hay muchas diferencias en lo que es el mundo de la agricultura convencional, la siembra directa con monocultivo, particularmente de soja, es un sistema que produce un gran efecto negativo sobre las lombrices y sobre toda la biología del suelo, comparado con un sistema de siembra directa con muchas rotaciones de cultivos, con prácticas agrícolas que benefician a las lombrices”.

“Hemos comparado esos dos sistemas agrícolas con la agricultura orgánica y vemos que, en general, es más beneficiosa para la abundancia y la riqueza de las lombrices que la convencional”, comentó.

Y acotó: “Cualquier sistema de manejo que les provea alimento, muchos restos vegetales, de calidad y diversidad, que les asegure que el suelo no esté compactado y reducción o ausencia de agroquímicos va a ser beneficioso para las lombrices”.

En tanto, la doctora Anahí Domínguez, comentó: “De las lombrices se dice que son ingenieras ecosistémicas porque afectan el hábitat en el que están, generan cambios en los suelos que también van a ser positivos para el resto de los organismos. Por eso, se los puede considerar como indicadores. Si uno tiene alta abundancia y alta diversidad de lombrices se piensa que también el resto de la comunidad biológica está bien desarrollada”. Y añadió: “En nuestros sistemas agrícolas pampeanos, las especies frecuentes y abundantes desarrollan procesos que redundan en beneficios para la productividad vegetal”.

Bedano agregó: “Nuestros estudios son a nivel de comunidad. Analizamos todas las especies presentes. La riqueza de lombrices en la región pampeana no es tan elevada en número, comparada con comunidades de otros organismos del suelo o vegetación. En un suelo natural de la región pampeana puede haber siete u ocho especies, y en un suelo agrícola a lo sumo dos o tres”.

En cuanto al método de muestreo, Domínguez señaló: “Hay un consenso en la comunidad científica respecto de cómo se hace, incluso existe una norma ISO que lo regula. Se toman muestras de un volumen conocido de suelo, una cantidad determinada de muestras en función de la superficie del lote. Y después se revisa manualmente y se extraen los individuos, que se fijan, se conservan, para después hacer la identificación que requiere observación en lupa y con claves taxonómicas, para determinar la especie”.

A estos individuos traídos desde el campo, en el laboratorio les practican una especie de autopsia. “Suele ser bastante complejo distinguir las especies dentro de un mismo género o diferentes géneros dentro de una misma familia. Hay muchas similitudes externas por lo que se debe hacer un análisis de los caracteres internos. Se abren los organismos y se observan particularidades como presencia/ausencia de ciertas estructuras, características de algunas glándulas, por ejemplo, cosas bien específicas”, detalló la investigadora.

Agregados biogénicos

José Bedano puntualizó: “Es fundamental la identificación. Las especies tienen distintos hábitos y eso se relaciona con los procesos. Hay algunas que incorporan más carbono. Nosotros estudiamos el grupo de lombrices que ingieren suelo, es decir las geófagas. Consumen suelo cercano a la superficie, donde está más enriquecido en materia orgánica, y se entierran. Sus deyecciones son grumos fecales compuestos de suelo y materia orgánica, que llamamos agregados biogénicos. De esa forma incorporan la materia orgánica de los rastrojos hacia adentro del suelo y, su vez, esos agregados biogénicos tiene la particularidad de que son muy estables ante el impacto del agua. Eso es lo que le da lugar al proceso de formación de estructura”.

Domínguez acotó: “La particularidad de cómo ocurra ese proceso de alimentación y de formación de agregados va a ser distinto para cada una de las especies, por eso necesitamos saber que especies están presentes. No todas hacen lo mismo”.

Bedano siguió: “Las lombrices ingieren suelo que está suelto junto con materia orgánica, con rastrojo. Y durante el paso por el intestino se generan transformaciones de las partes orgánicas, y se producen compuestos que actúan como pegamentos biológicos. Hay muchas bacterias que viven en el intestino de las lombrices, y otras que provienen del suelo. Y el resultado del paso por el tracto digestivo es que en estos agregados biogénicos que salen las partículas de suelo están adheridas entre sí, y resisten mejor al impacto del agua. Y eso hace que el suelo tenga más estructura, lo cual se traduce en más porosidad, por donde entra el agua y el aire, y hay más lugar por donde pueden crecer las raíces”.

El investigador comentó que hay algunas especies que pueden excavar hasta un metro de profundidad. Pero que, en general, las especies que predominan en la región pampeana lo hacen hasta unos 20 centímetros.

“En los sistemas de siembra directa, donde no hay labranza, el rastrojo queda en la superficie; sin la actividad de las lombrices la descomposición y la liberación de los nutrientes ocurre muy arriba, en cambio, si hay lombrices, ellas incorporan ese rastrojo hasta los 10 y los 20 centímetros, ahí se produce la liberación de los nutrientes, que es donde están las raíces”, explicó.

En cuanto al clima, comentó: “Una de las cuestiones del desbalance del dióxido de carbono que hay en la atmósfera tiene que ver con que, desde los suelos y desde los bosques también, se libera mucho dióxido de carbono. Y se plantea que una de las formas de compensar esto es incorporando más carbono al suelo. Y hay un rol fundamental de las lombrices, que es generar esas bolitas que son los agregados biogénicos, que son estables y que contienen mucho carbono”. “Y eso lo medimos en el laboratorio. Los agregados biogénicos son un 50 por ciento más estables que una porción de suelo que no ha estado trabajado por las lombrices”.

El docente, por otra parte, subrayó: “Una lombriz puede consumir hasta 30 veces su peso por día. Un individuo que pesa un gramo procesa unos 30 gramos de suelo por día. En un suelo natural o un suelo agrícola con buena cantidad de materia orgánica, en una superficie de un metro cuadrado puede haber de 200 a 500 lombrices, por lo que el aporte es sustancial”.

Agregó que a esto se suma que las lombrices mejoran la infiltración de agua en el suelo. “En las superficies que han perdido la capacidad de absorción de agua, cuando se recuperan las poblaciones de lombrices, se recobra la estructura, mejora la infiltración y esto tiene su correlato con una mayor capacidad de los suelos de absorber el agua”, dijo.

Y remarcó: “Hay que forjar condiciones para que se restablezcan las lombrices, no aplicar veneno, generar comida, que haya una fuerte incorporación de materia orgánica en el suelo”.

Bedano sostuvo: “El interés que nosotros tenemos es que la biología del suelo pase a ser una herramienta más para decidir y para cambiar los manejos productivos que vemos que claramente están afectando la sustentabilidad de los sistemas agrícolas”. Y Domínguez concluyó: “Queremos aportar información para que la agricultura pueda estar mucho más basada en los procesos biológicos que en la dependencia de insumos químicos”.

Fuente: Prensa UNRC

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