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La importancia de la vida en el suelo

Un buen ejemplo para estudiar el efecto de la vida en el entorno se encuentra bajo nuestros pies, en una delgada capa denominada “suelo”, la cual cubre gran parte de la superficie terrestre. 

El suelo es la primera capa de nuestra corteza y tiene la particularidad de que se encuentra en constante interacción con la vida. Esto es porque gran parte de la vida conocida se basa en la luz solar, la cual solo incide directamente sobre la tierra expuesta y a unos pocos metros de profundidad en los cuerpos de agua. Debido a esto existen muchos organismos vivos en estos lugares, donde generan increíbles cambios. El ritmo de lo vivo (mediado por su química especialmente reactiva) puede ser muy acelerado si lo comparamos con entidades o sustancias más lentas como las rocas y los minerales de la tierra. Esto hace que el suelo, uno de los tantos puntos de encuentro de lo vivo y lo no-vivo en nuestro planeta, presente una tasa de cambio mayor que sus símiles puramente minerales en la corteza terrestre.

Esta tasa de cambio más rápida posibilita aún más interacciones, lo que atrae más vida (y otros entes reactivos), efectivamente generando una retroalimentación positiva que promueve el desarrollo de sistemas cada vez más complejos. En biología existe un concepto para denominar estos procesos de sustitución de componentes en el tiempo a partir de sistemas relativamente poco diversos. Su nombre es sucesión ecológica (Cowles 1899) y tradicionalmente se ha asociado a los cambios en la composición de los organismos vivos sésiles (que tienen poco movilidad, normalmente plantas, aunque también pueden ser hongos y animales). Aunque, entendiendo las bases previamente explicadas, procesos similares pueden generalizarse como una sucesión sistemática, la cual incluye todos los componentes de un sistema natural, organismos vivos, componentes no-vivos, interacciones, etc…

Un buen caso que ejemplifica este proceso ocurre en el desarrollo posterior a la erosión mediada por un glaciar, el cual es una fuerza gigantesca, que en largos periodos de tiempo destruye todo a su paso para dejar en su retroceso solo los componentes más firmes, normalmente roca de gran dureza. Esta roca es la que posteriormente queda expuesta al sol y su energía, siendo la base para el inicio de un proceso de sucesión. En este caso esta es una sucesión primaria, porque el lugar que ha sido expuesto ha pasado miles de años sin un ecosistema estable que sirva como base para el desarrollo. Debido a esto la colonización de la vida debe venir de ecosistemas cercanos. En cambio la sucesión secundaria es cuando existe una base preexistente de vida, que puede ser en forma de semillas o propágulos, siendo este un proceso mucho más veloz.

Un liquen, uno de los colonizadores primarios más importantes. Crédito: Bastián Gygli.

En el caso del glaciar, este nuevo entorno abre una puerta de grandes posibilidades y obviamente algunas variantes de la vida están preparadas para ellas. Luego de pocos días los primeros organismos estarán llegando, pequeños líquenes. Estas agrupaciones simbióticas (compuestas por hongos y organismos fotosintéticos) tienen la capacidad de captar energía del sol, soportar la radiación solar y resistir el constante viento de estas zonas expuestas.  Estos seres, al ir muriendo, comenzarán a agregar materia orgánica al entorno, la cual será particionada en pequeñas piezas por la erosión y los descomponedores, que en esta etapa usualmente son bacterias de gran resiliencia, las cuales son componentes fundamentales del proceso (Ortiz-Álvarez et al, 2018)

Estos primeros aglomerados de nutrientes serán el sustento para la llegada de los primeros organismos vegetales, como musgos y pequeñas plantas con flores. Estas últimas pueden presentar raíces extremadamente fuertes, las cuales, en búsqueda de nutrientes y agua, tienen la capacidad de ir lentamente rompiendo o erosionando hasta las rocas más duras. Esto, unido a la erosión del viento y el agua, van disgregando los componentes minerales que, junto a los compuestos orgánicos derivados de los mismos organismos colonizadores en descomposición, generarán una nueva capa de suelo.Una hoja en descomposición, parte del proceso de mantención del suelo. Crédito: Fernanda Sagredo.

Este proceso no terminará ahí. Nuevas especies comenzarán a colonizar el lugar, que con el tiempo podrá sustentar tamaños más grandes, lo que generará una mayor disgregación de la roca y mayor cantidad de nutrientes en el suelo cuando estos organismos vayan muriendo. Este nuevo entorno enriquecido atraerá más seres y nuevas interacciones emergen, como hongos que habitan este nuevo espacio en conjunto a las raíces de los árboles (las llamadas micorrizas, sobre las cuales puedes leer más en el siguiente artículo de revista Endémico, o bacterias que se asocian a las plantas para fijar nutrientes atmosféricos, como el nitrógeno.

Arriba: Un erial rocoso posterior al paso de un glaciar. Abajo: un lugar cercano donde la sucesión ya está en proceso. Créditos: Paulo Vallejos.

Así, en cortos periodos de tiempo la vida ha transformado la roca en un sustrato ideal para el desarrollo de sí misma, en el proceso modificando la propia identidad del entorno. La disgregación de la roca podría haber ocurrido en cierta medida sin su presencia, pero hubiese tardado muchísimo más tiempo y su composición mineralógica sería probablemente diferente, como podría ser en la capa superficial de algún hiperdesierto, donde la vida es más escasa. Este nuevo sustrato se denomina suelo, una mezcla compleja de componentes orgánicos e inorgánicos en constante interacción, lo cual le permite sustentar una diversidad increíble de procesos y estructuras, mientras se mantiene en balance con el medio. 

Los glaciares poseen tal fuerza que en largos periodos de tiempo pueden destruir todo a su paso, para dejar en su retroceso solo los componentes más firmes. Crédito: Bastián Gygli.

Obviamente este estado no es perpetuo. La naturaleza siempre está cambiando y esta es solo una fase dentro de los múltiples ciclos que se vivencian en nuestro planeta. En la gran pintura ecológica, todos los estadios de la sucesión son estadios más o menos cambiantes de un equilibrio dinámico, cada uno fundamentales para mantener un balance general y una homeostasis planetaria. Además, no todos los lugares presentan las condiciones para sustentar este proceso de igual forma. Cada sucesión y cada suelo es el resultado de las interacciones ecosistémicas y la historia evolutiva del lugar particular donde ocurre.

Puede ser obvio cómo un árbol aporta a limitar el calor del verano y como esto ayuda a otros organismos , pero es tiempo de abrir los ojos a las funciones ecológicas de otros seres más crípticos, como los que hacen posible este increíble proceso de sucesión ecológica y formación de suelo. Así que la próxima vez que veamos a un bosque(o cualquier ecosistema), tengamos siempre presentes a esos microorganismos vitales: bacterias, hongos, líquenes y muchos más.

Una nueva hoja de Nothofagus brota del suelo. Crédito: Bastián Gygli.

Imagen de portada: Raíces cubiertas de musgo sobre un suelo otoñal. Crédito: Nicole Belhem.

Bibliografía

Cowles E. (1899). “The ecological relations of the vegetation of the sand dunes of Lake Michigan. Part I. Geographical Relations of the Dune Floras”. Botanical Gazette. University of Chicago Press. 27 (2): 95–117

Odum E (1969) The strategy of ecosystem development. Science  18: Vol. 164, Issue 3877, pp. 262-270

Ortiz-Álvarez, Rüdiger; Fierer, Noah; de los Ríos, Asunción; Casamayor, Emilio O.; Barberán, Albert (2018). “Consistent changes in the taxonomic structure and functional attributes of bacterial communities during primary succession”. The ISME Journal.

Schulz, Stefanie; Brankatschk, Robert; Dümig, Alexander; Kögel-Knabner, Ingrid; Schloter, Michae & Zeyer, Josef (2013). “The role of microorganisms at different stages of ecosystem development for soil formation”. Biogeosciences

 

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