Los hongos y las bacterias se dan un atracón en el suelo quemado

Los investigadores de UC Riverside han identificado organismos diminutos que no solo sobreviven sino que prosperan durante el primer año después de un incendio forestal. Los hallazgos podrían ayudar a revivir la tierra después de los incendios que están aumentando tanto en tamaño como en gravedad.

El Holy Fire quemó más de 23,000 acres en los condados de Orange y Riverside en 2018. Con el deseo de comprender cómo el incendio afectó a las bacterias y los hongos con el tiempo, el micólogo de la UCR, Sydney Glassman, dirigió un equipo de investigadores hacia la cicatriz de la quemadura.

«Cuando llegamos por primera vez al territorio del incendio, había cenizas hasta mis espinillas. Fue un incendio muy severo», dijo Glassman.

Los investigadores visitaron la cicatriz nueve veces en el transcurso del año siguiente, comparando la tierra carbonizada con muestras del suelo cercano no quemado. Sus hallazgos, ahora publicado en el diario ecología molecularmuestran que la masa total de microbios se redujo entre un 50 y un 80 % después del incendio y no se recuperó durante ese primer año.

Sin embargo, algunas cosas vivieron. «Ciertas especies aumentaron en abundancia y, de hecho, hubo cambios realmente rápidos en la abundancia con el tiempo en los suelos quemados», dijo Glassman. «No hubo cambios en absoluto en los suelos no quemados».

No fue solo un tipo de bacteria u hongo el que sobrevivió. Más bien, fue un desfile de microbios que se turnaron para dominar el suelo quemado en ese primer año posterior al incendio. «Hubo cambios interesantes y distintos en los microbios a lo largo del tiempo. A medida que una especie disminuía, otra emergía», dijo Glassman.

En los primeros días, encontraron microbios con alta tolerancia al fuego y al calor intenso. Más tarde, los organismos de crecimiento rápido con muchas esporas, capaces de aprovechar el espacio con poca competencia microbiana, parecieron dominar. Hacia el final del año, los organismos capaces de consumir carbón vegetal y otros desechos posincendios con alto contenido de nitrógeno tendieron a dominar.

Ciertos microbios llamados metanótrofos regulan la descomposición del metano, un gas de efecto invernadero. Fabiola Pulido-Chavez, UCR fitopatología Ph.D. candidato y primer autor del estudio, notó que los genes involucrados en el metabolismo del metano se duplicaron en los microbios posteriores al incendio.

«Este emocionante hallazgo sugiere que los microbios posteriores a un incendio pueden ‘comer’ metano para obtener carbono y energía, y potencialmente pueden ayudarnos a reducir los gases de efecto invernadero», dijo Pulido-Chávez.

Los investigadores continúan probando si los hongos y las bacterias que encontraron pudieron prosperar en diferentes momentos como resultado de sus características únicas y variadas, o si existe otra razón para los cambios que observaron en el suelo.

«Creemos que un organismo no puede ser bueno en todas las habilidades necesarias para prosperar en una cicatriz de quemadura», dijo Glassman. «Si eres bueno tolerando el calor, probablemente no seas tan bueno para crecer rápido».

Lo que los investigadores vieron en el suelo tiene cierta semejanza con la respuesta del cuerpo humano a un estrés importante. Las personas sufren una enfermedad y toman antibióticos. El medicamento destruye las bacterias en el intestino de una persona y comienzan a aparecer nuevos organismos que no estaban allí antes o que anteriormente no tenían una gran presencia.

Eventualmente, las bacterias intestinales de una persona pueden volver a su estado anterior a la infección, pero no hay garantía.

«También estamos tratando de entender qué hace que la tierra vuelva a estar donde estaba antes de la perturbación, que en este caso fue un enorme incendio», dijo Glassman. «Mucho de lo que estamos estudiando podría transferirse a un entorno de microbioma humano».

Durante un siglo, los científicos han conocido las formas en que las plantas pueden adaptarse a los incendios forestales y, finalmente, volver a colonizar una cicatriz de quemadura. Como muestra esta nueva investigación, los hongos y las bacterias pueden haber desarrollado estrategias de afrontamiento similares.

«Es emocionante porque solo hemos desarrollado la tecnología en las últimas dos décadas para comprender realmente qué hacen los microbios en el suelo y cómo contribuyen a la regeneración», dijo Glassman.

Lo que ahora se está aprendiendo sobre el comportamiento de los microbios después de un incendio podría cambiar las teorías más antiguas sobre el comportamiento de las plantas, ya que los microbios no se incluyeron en ellas. «Para mí, esto es emocionante, ya que los microbios se han pasado por alto durante mucho tiempo, pero son esenciales para la salud del ecosistema», dijo Pulido-Chavez.

Una pregunta abierta que queda es si las adaptaciones que las plantas y los microbios han desarrollado en respuesta a los incendios forestales se adaptarán nuevamente a los megaincendios o incendios recurrentes. Mientras que pudo haber habido un período de varias décadas antes de que una parcela de tierra se quemara más de una vez, es cada vez más común que el mismo suelo se queme nuevamente en menos de 10 años.

Particularmente en el oeste, el cambio climático está provocando un aumento de las temperaturas y un derretimiento más temprano de la nieve, lo que prolonga la estación seca cuando los bosques son más vulnerables a la quema. ¿Qué hace el aumento en el tamaño, la gravedad y la frecuencia de los incendios para la recuperación de la quema natural?

«Las cosas pueden recuperarse, pero lleva tiempo, y si la tierra se recupera o no después de megaincendios súper frecuentes es otra historia. ¿Puede el tiempo de recuperación seguir el ritmo de los megaincendios? Todavía no lo sabemos», dijo Glassman.