Al Grano: El calentamiento planetario alcanzó a los microorganismos

0
348
Emmanuel González-Ortega

La semana 29 y 30 de este año 2022 (entre el domingo 17 y el sábado 30 de julio), muchas regiones del mundo, tales como: Reino Unido, Alemania, Canadá, Montenegro, Taiwán, Dinamarca, Suiza, Estados Unidos, México, Francia, y España, padecieron las temperaturas más altas desde que se llevan los registros climáticos.

El calentamiento global causado por la especie humana es innegable, además de afectar a la salud y vida de las personas, está provocando daños a los ecosistemas que ni siquiera empiezan a dimensionarse aún, y muy probablemente son irreparables.

La diversidad biológica es la variabilidad existente entre diferentes organismos vivos y las relaciones complejas que existen entre ellos en la naturaleza. Desde hace algunos años se han evidenciado científicamente los efectos del calentamiento del planeta en la pérdida de animales, plantas y hongos, esto debido a factores diversos, tales como: la erosión del hábitat de muchas especies (por ejemplo, incendios); la incapacidad de adaptación de las especies a las nuevas condiciones climáticas; el rompimiento de la cadena alimentaria por la extinción o migración de una población; la presencia de especies invasoras, entre otras.

Estamos siendo testigos de la sexta extinción masiva de especies, ésta es debida totalmente a acciones provocadas por el ser humano y hasta ahora no se han ejecutado medidas efectivas para frenarla.

La diversidad de microorganismos que existen en el ambiente (microbiota), en particular en los suelos, es inmensa e incluye: virus, bacterias, arqueas, hongos y protozoos. Los expertos estiman que aún se desconoce el 95% de las especies de los microorganismos, y estos se encuentran en ecosistemas urbanos, rurales, bosques y selvas.

Sin embargo, se ha descrito apenas el 1% de las especies microscópicas presentes en los suelos del mundo. Los microorganismos del suelo participan en muchas funciones vitales para los ecosistemas, tales como la circulación de los nutrientes esenciales para las plantas (nitrógeno, fósforo, carbón, etc.), o la producción de moléculas señalizadoras para las plantas y otros organismos.

Aunque se han estudiado las respuestas al cambio climático de especies microbianas a nivel de composición de las poblaciones, la capacidad de degradación de la materia orgánica o biomasa microbiana, aún no se conocen con detalle los impactos potenciales del aumento de la temperatura sobre la viabilidad de la microbiota del suelo ante los escenarios de clima caluroso que vemos actualmente (en bosques, pastizales, selvas, sabanas o incluso, zonas de cultivo).

Un estudio publicado recientemente, aporta información muy alarmante sobre el efecto del cambio climático en la diversidad de los microbios del suelo.

La investigación se centró en un experimento que calentó artificialmente el suelo de pastizales, también se redujo artificialmente la humedad del suelo y se removió el material vegetal anualmente durante 7 años (entre 2009 y 2016).

Esta investigación -nunca antes hecha- tuvo el objetivo de analizar los impactos del calentamiento climático sobre poblaciones de bacterias, hongos y protistas. Se encontró que, obviamente, el calentamiento experimental tiene un efecto en la pérdida de humedad en el suelo, y que ambos factores provocan pérdidas importantes de especies microbianas en el suelo, como la reducción de poblaciones de bacterias benéficas de los géneros tales como Acidobacteria, Verrumicrobia y Plantomycetes.

En general, se registró una pérdida del 9.6% en la diversidad de bacterias y un 14.5% de la diversidad de hongos debido al aumento de la temperatura y la sequía del suelo. Estos resultados se suman a evidencia previa sobre la disminución de micorrizas arbusculares (especies de hongos existentes en el suelo que facilitan la asimilación de nutrientes del suelo y la comunicación entre las plantas), lo cual puede producir impactos muy importantes en el funcionamiento de los ecosistemas.

Muchas especies de microorganismos del suelo absorben o producen gases de efecto invernadero (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso); el calentamiento del planeta podría alterar los procesos metabólicos microbianos o los procesos bio-geológicos, por ejemplo, las tasas de desnitrificación, o la formación de metano a partir de la liberación acelerada de carbono que sería metabolizado por bacterias metanogénicas, aumentando así la presencia de gases que calentarán aún más el planeta: un círculo desastroso que ya está ocurriendo.

Adicionalmente, aunque no se tienen datos específicos, es posible que, entre los cambios en la diversidad microbiana, esté promoviéndose la proliferación de especies microbianas potencialmente patógenas o más virulentas para el ser humano, o que afecten a las sociedades en diferentes aspectos. Aunque muchas especies de hongos son benéficas para el ambiente y la especie humana, se han relacionado cambios del clima con el aumento de la capacidad de dispersión, el rango geográfico presencial o la “virulencia” de especies que afectan actividades importantísimas, tales como la agricultura o la salud humana.

La diversidad de microorganismos del suelo tiene propiedades tanto patógenas como promotoras de la salud y del crecimiento de las plantas y los cultivos. Los microorganismos (bacterias y hongos) que habitan el área cercana a la raíz de las plantas inducen la producción de hormonas vegetales que promueven el crecimiento y la activación de los sistemas de defensa de las plantas ante patógenos.

Cada vez se documentan más plagas que afectan a la agricultura y, en consecuencia, a la seguridad alimentaria; algunas plagas (por ejemplo, hongos) han aumentado sus impactos en la agricultura debido a cambios en el clima (por ejemplo, el hongo conocido roya amarilla del trigo –Puccinia striiformis f.sp.tritici-, o el hongo Fusarium graminearum, que provoca la enfermedad conocida como fusariosis de la espiga del trigo).

En resumen, se están evidenciando los impactos negativos del calentamiento global en la producción de alimentos nutritivos, variados y ecológicamente sostenibles a nivel global, pero un efecto muy importante y poco considerado hasta ahora es el papel que jugarán los microorganismos del suelo benéficos (por ejemplo, las bacterias fijadoras de nitrógeno, o solubilizadoras de fósforo) en la producción de alimentos en los escenarios de calentamiento climático, o el potencial aumento de plagas en los cultivos, particularmente en los producidos de manera industrial, en monocultivo y con insumos sintéticos, por ejemplo plaguicidas basados en petróleo.

Un par de aspectos muy importantes relacionados con la diversidad microbiana son la salud humana y animal, y están directamente relacionadas con las condiciones ambientales: los cambios en la temperatura, la humedad, la cantidad de CO2, la disponibilidad de nutrientes en los alimentos, entre otros, podrían influir en el aumento de enfermedades infecciosas o de transmisión zoonótica hacia la humanidad.

Además, desde hace años, las sociedades han expandido de manera acelerada su presencia en regiones naturales mediante actividades agropecuarias e industriales extractivas intensivas, por lo que la cantidad de interacciones con especies silvestres ha aumentado, así como la exposición a patógenos potenciales.

Aún no hay demasiada investigación epidemiológica sobre estos aspectos, aunque puede preverse que, en ambientes más calurosos, los microorganismos podrían adaptarse a las nuevas condiciones y ser más peligrosos. Se han identificado algunas especies de microorganismos que han aumentado su capacidad patogénica en contextos del calentamiento climático, como ejemplos Cryptococcus gatti, que provoca enfermedades fúngicas pulmonares o meningitis, o el hongo Coccidioides immitis, que causa un tipo de infección pulmonar conocida como fiebre del valle.

A este escenario caótico, se suma la realidad actual de la resistencia bacteriana a los antibióticos: debido al uso descontrolado de compuestos antimicrobianos de manera histórica, muchas cepas de bacterias han evolucionado y se han vuelto resistentes a los antibióticos.

Se estima que aproximadamente 1.27 millones de personas mueren anualmente por infecciones producidas por bacterias resistentes a antibióticos, y enfermedades tales como neumonía, tuberculosis o gonorrea, que podrían tratarse perfectamente con antibióticos si no existiera la crisis actual por la resistencia bacteriana.

Como conclusión, el calentamiento global es una de las amenazas más graves para la vida en el planeta y los expertos dicen que es inevitable, es urgente actuar en perspectiva de Una Sola Salud para diseñar e implementar medidas de adaptación y mitigación, considerando los ecosistemas y las especies que en ellos habitan -desde los microorganismos hasta las personas y comunidades, cuidando los territorios y la vida.