Las tres ventajas medioambientales de una bacteria asociada a la soja

Al grito de “uno para todos y todos para uno” luchaban ‘Los tres mosqueteros’ (1844) de Alejandro Dumas contra el implacable Cardenal Richelieu y su séquito para proteger el honor de la reina Ana de Austria. Este famoso lema y juramento representa la lealtad, el trabajo en equipo y la predisposición de los mosqueteros a ayudar a los demás en cualquier situación.

Se trata de un lema extrapolable a otros muchos ámbitos, incluido el científico. Por ejemplo, a las estrechas relaciones de convivencia que poseen muchos seres vivos y les impulsa a cooperar para obtener beneficio mutuo y sobrevivir. Esta relación se denomina simbiosis y ocurre en el caso de las abejas y flores, los árboles y helechos, e incluso otros vegetales y bacterias del suelo.

El uso de bacterias como Bradyrhizobium diazoefficiens es beneficioso porque reduce la dependencia de fertilizantes en la agricultura y disminuye la emisión de gases de efecto invernadero. Foto: Pixabay.

En la relación de estos dos últimos se centra el trabajo de un equipo de investigación de la Estación Experimental del Zaidín, que ha confirmado que el cobre mejora la capacidad de bacterias asociadas a la soja para mitigar un gas de efecto invernadero. Se trata de la primera vez que se analiza en un contexto de cambio climático cómo la presencia de este mineral en los suelos afecta a la actividad biológica de un microorganismo del suelo. Con esta información, se podrían diseñar estrategias de fertilización que reduzcan uno de los problemas de la agricultura: la contaminación de entornos acuáticos, terrestres y de la atmósfera.

Agricultura

Muchos de estos abonos contienen compuestos químicos -difíciles de obtener en grandes cantidades en estado natural-, también llamados nitratos, que favorecen el crecimiento y salud de las plantas. No obstante, estos compuestos suponen un riesgo para el medioambiente porque contaminan entornos acuáticos como lagos o acuíferos (acumulaciones de aguas subterráneas), entre otros y además, son fuente de emisión de gases de efecto invernadero.

No obstante, el conocimiento que aportan los investigadores del grupo ‘Metabolismo del Nitrógeno en Bacterias Rizosféricas’ persigue combatir la contaminación producida por estas enmiendas. Para ello, se enfocan en el microorganismo Bradyrhizobium diazoefficiens, que puede vivir en simbiosis con las plantas de soja y transformar el nitrógeno atmosférico (gas de efecto invernadero) en compuestos beneficiosos para el suelo como el amonio, que favorece el crecimiento de las plantas. Este proceso biológico que realizan las bacterias se denomina fijación del nitrógeno.

Ciclo de los nitratos implicados en este proceso.

Por otro lado, este microorganismo transforma en nitrógeno ‘verde’ (inofensivo para la atmósfera) los nitratos de suelo, que son compuestos beneficiosos que alimentan a la planta pero que, en exceso, producen emisiones de gases de efecto invernadero y contaminan entornos acuáticos y terrestres. Luego, absorbe este nitrógeno y lo transforma en nutrientes que favorecen la salud de las plantas. “Se trata de un proceso similar al de la digestión, en la que el tracto digestivo asimila los alimentos y los transforma en compuestos nutricionales para que los absorba el organismo”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Estación Experimental del Zaidín María Jesús Delgado.

Ventajas

Así, los científicos destacan tres cualidades principales de este microorganismo:

• Ejerce de manera natural una función similar a la de los fertilizantes tradicionales sin contaminar.
• Utiliza el nitrógeno de la atmósfera y lo transforma en nutrientes para las plantas.
• Reduce los niveles de nitratos de los suelos convirtiéndolos en nitrógeno ‘verde’, un gas inofensivo para la atmósfera.

Tal y como se detalla en su trabajo, publicado en International Journal of Molecular Sciences, los investigadores confirman por primera vez que esta bacteria requiere la presencia de cobre en los suelos, elemento que, de igual modo que los humanos asimilan compuestos nutricionales como el fósforo o el calcio, emplean para realizar sus procesos vitales.

Grupo del Metabolismo del Nitrógeno en Bacterias Rizosféricas de la Estación Experimental del Zaidín, CSIC, Granada.

El siguiente paso de los investigadores será profundizar a nivel molecular en la influencia del cobre en los mecanismos biológicos de estas bacterias. Todo ello con el objetivo de desarrollar estrategias específicas para mejorar las prácticas agrícolas, mitigar la producción de emisiones nocivas y proteger el medioambiente. Una labor de ayuda mutua y trabajo en equipo que hace honor al lema de los mosqueteros: “Uno para todos, y todos para uno”.

Más información en #CienciaDirecta: Confirman que el cobre mejora la capacidad de bacterias asociadas a la soja para mitigar un gas de efecto invernadero