Trabajo de Fin de Máster de Héloïse Crompot sobre la evaluación de actividades microbianas en suelos del Corredor Verde del Guadiamar

Entre los meses de febrero y mayo 2017, la estudiante Héloïse Crompot de la Haute École Condorcet (Bélgica) ha colaborado con el grupo Uso Sostenible del Sistema Suelo-Planta del IRNAS-CSIC en un estudio de evaluación de las actividades microbianas bajo suelos contaminados por elementos traza.

Héloïse consiguió la maestría en Ciencias de la Ingeniería Industrial en Agronomía tras presentar su Trabajo de Fin de Máster con título “Evaluación del estado químico, biomasa microbiana y actividades enzimáticas del suelo bajo tres especies de árboles, en suelos contaminados por elementos traza, en el Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, España)”.

Gracias a este estudio hemos descubierto que en las zonas cubiertas por árboles se produce una mayor estabilización de los elementos traza, y una mayor actividad enzimática y crecimiento microbiano que en las zonas abiertas del Corredor Verde del Guadiamar. También hemos observado que existe una perturbación en el ciclo de descomposición de la materia orgánica, la cual podría ser efecto de la contaminación del suelo.

Conferencia Internacional sobre Micorrizas

El pasado agosto se celebró la 9ª Conferencia Internacional sobre Micorrizas en la ciudad de Praga (República Checa). Esta conferencia, organizada por la Sociedad Internacional de Micorrizas, sirvió para intercambiar el conocimiento científico desarrollado en los últimos años sobre la simbiosis micorriza-planta (anatomía, mecanismos moleculares, ecología y funcionalidad) así como sus implicaciones para los ecosistemas y para la sociedad.

Investigadores del proyecto RESTECO, junto con investigadores colaboradores, han presentado los últimos resultados del proyecto en la sesión “Avances en la conservación biológica a través del estudio de la ecología de las micorrizas”. Se presentó un póster con el estudio de los rasgos funcionales de los hongos ectomicorrícicos (ECM) en encinas (Quercus ilex) en suelos contaminados por elementos traza del Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla). En este estudio se validaron dos hipótesis: la contaminación afecta tanto a la composición ECM como a su funcionalidad, y los rasgos funcionales ECM  median en el efecto de la contaminación sobre el estado de las encinas.

Enlace al póster: Marta Gil-Martínez et al. “Ectomycorrhizal functional traits mediate plant-soil feedback processes in trace elements contaminated soils”.

En portada de la revista Journal of Ecology

El último número de la revista Journal of Ecology (vol. 105, issue 5, septiembre 2017) dedica su portada al trabajo sobre variabilidad climática y rasgos funcionales del matorral de Doñana.

Como se indica en el blog de la revista, la imagen muestra a Carmen Padilla (estudiante de doctorado) recogiendo hojas para el estudio de rasgos funcionales; la foto fue tomada en Doñana por Ignacio Pérez Ramos.

Este artículo ya fue reseñado en el blog del proyecto RESTECO cuando apareció publicado en línea en 28 febrero 2017:

http://www.resteco.es/es/diversidad-funcional-y-estabilidad-frente-al-cambio-climatico

El artículo completo se puede descargar en la web de la revista:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.12747/full

La foto de portada también se puede ver en Pinterest:

https://www.pinterest.com/pin/562316703465731615/

Rasgos funcionales de las plantas y propiedades del ecosistema

Los rasgos o atributos de las plantas, resultantes de procesos evolutivos y fisiológicos, han configurado una extraordinaria diversidad funcional entre la miríada de especies que colonizan los diferentes hábitats del planeta.

La ecología basada en rasgos nos sirve para entender mejor el ensamblaje de las comunidades, la función de los ecosistemas y la respuesta a los cambios ambientales.

Investigadores del proyecto RESTECO y de la Universidad de Códoba han participado en el Simposio “Covariación entre rasgos: relaciones estructurales y funcionales en ecología vegetal” que ha tenido lugar en Exeter (Reino Unido) del 27 al 29 de junio 2017.

Se han presentado dos comunicaciones.

1) Los rasgos funcionales de los árboles afectan a las propiedades del suelo y a la provisión de servicios ecosistémicos. Un estudio de siete especies de árboles plantadas en los suelos recuperados del Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, Expaña) ha mostrado diferencias significativas en los rasgos (SLA, LDMC, SRL, RDMC) y la composición química de hojas y raíces. Estas diferencias en rasgos influyen sobre su capacidad para retener los contaminantes (elementos traza) en el suelo, técnica denominada fitoestabilización. También influyen sobre la capacidad de almacenar carbono en biomasa y suelo, y por tanto contribuir a la mitigación del cambio climático.

2) Dentro de los rasgos vegetales, las raíces están menos estudiadas y sin embargo tienen un papel crucial en las estrategias del uso de recursos y el funcionamiento del ecosistema. Se han estudiado los patrones de variación de 5 rasgos radiculares en 80 especies de plantas leñosas distribuidas por 18 sitios y 5 zonas del sur de España. Se ha encontrado una correlación entre rasgos que corresponde al espectro de economía de la raíz, como dimensión primaria de variación. Sin embargo, otras dimensiones, como el diámetro o la asociación con hongos micorrícicos, son también relevantes.

El resumen y copia del póster se pueden consultar en el repositorio Digital CSIC:

Marañón et al. (2017) Traits influence the role of trees on ecosystem services: phytostabilization of trace elements and carbon sequestration.

Villar at al. (2017) Root traits across environmental gradients in Mediterranean woody communities: are they aligned along a single acquisition-conservation axis?

Potencial del eucalipto para recuperar suelos contaminados

El uso de árboles para inmovilizar contaminantes (técnica llamada fitoestabilización) es un método efectivo y de bajo coste para recuperar suelos contaminados.

Investigadores del IRNAS, CSIC y de Nueva Zelanda han evaluado el potencial del eucalipto rojo (Eucalyptus camaldulensis) como fitoestabilizador de suelos contaminados por elementos traza (ET). Dentro del proyecto RESTECO, se ha estudiado la concentración de ET en el suelo, y en las hojas y flores de eucaliptos, en 7 sitios distribuidos a lo largo de la cuenca del río Guadiamar. En general, la concentración de elementos como As, Cd, Cu, Pb y Zn en hojas y flores fue relativamente baja e inferior a los niveles tóxicos.

El eucalipto es un árbol de crecimiento rápido y raíces profundas; debido a su tolerancia a la contaminación por elementos traza y la baja transferencia de metales hacia los órganos aéreos se le puede considerar como adecuado para fitorrecuperar suelos contaminados.

Por otra parte, se encontró una correlación significativa entre la concentración de Cd, Mn y Zn (pero no de Cu ni Pb) en sus hojas y en la rizosfera. Por tanto, las hojas de eucaliptos pueden servir como bioindicador del nivel de contaminación en el suelo de Cd, Mn y Zn.

El trabajo ha sido publicado el 30 de junio 2017 en la revista de libre acceso PLOSONE.

Madejón P, Marañón T, Navarro-Fernández CM, Domínguez MT, Alegre JM, Robinson B, Murillo JM (2017) Potential of Eucalyptus camaldulensis for phytostabilization and biomonitoring of trace-element contaminated soils. PLoS ONE 12(6): e0180240.

Evaluación de medidas para recuperar suelos contaminados: reunión europea

El proyecto europeo RECARE está dedicado a la prevención y recuperación de suelos en Europa.

En la Reunión Plenaria que ha tenido lugar en Hella (Islandia), del 29 mayo al 2 de junio 2017, se han presentado los resultados obtenidos en cada uno de los 17 sitios de estudio que participan en el proyecto.

Foto: Erik van den Elsen

El grupo SOIL-PLANT del IRNAS, CSIC, presentó los resultados de dos medidas aplicadas para la recuperación de suelos contaminados en el Corredor Verde del Guadiamar: a) adición de enmiendas y b) plantación de árboles. Estos resultados forman parte del trabajo conjunto de los proyectos RECARE y RESTECO.

Las copias de la presentación y del póster se pueden consultar en Digital CSIC.

Colaboración con el profesor Mark Tibbett en el estudio de micorrizas

La simbiosis entre las plantas y los hongos micorrícicos es un aspecto fundamental en la fitorrecuperación de los suelos contaminados del Guadiamar.

Durante los días 15 a 18 de mayo 2017 el profesor Mark Tibbett, de la Universidad de Reading (Reino Unido), ha visitado el IRNAS-CSIC para desarrollar un trabajo de colaboración sobre la biodiversidad del suelo y los efectos de la contaminación por elementos traza.

 

Ha impartido una conferencia en el Ciclo de Seminarios del IRNAS con el título “El mundo misterioso de las micorrizas”. Revisó el papel de las micorrizas en la interfaz planta-hongo-suelo y su importancia en la nutrición y tolerancia al estrés de las plantas. “Las raíces desnudas no existen en condiciones naturales”, afirmó, para destacar la universalidad de esta asociación planta-hongo.

La visita de campo incluyó una vista general del complejo minero de Aznalcóllar y la antigua balsa de decantación que colapsó, provocando el vertido.

En la parcela de experimentación del efecto a largo plazo de enmiendas se discutió las interacciones entre las propiedades del suelo (sobre todo la acidez), las micorrizas y las plantas colonizadoras de los suelos contaminados.

Por último, en las plantaciones de árboles de La Herrería (Sanlúcar la Mayor) se mostró el efecto de diversas especies de árboles, como pinos (Pinus pinea), álamos blancos (Populus alba) y acebuches (Olea europaea), sobre la materia orgánica del suelo subyacente, y la relación con la estabilización de elementos traza y las comunidades de hongos micorrícicos.

Conferencia sobre servicios ecosistémicos en la Universidad de Córdoba

La investigadora del proyecto RESTECO María T. Domínguez ha impartido la conferencia “Contaminación del suelo y provisión de servicios ecosistémicos en la cuenca del río Guadiamar”, dentro del programa Aula Abierta de la Facultad de Ciencias, Universidad de Córdoba, el 9 de mayo 2017.

En la charla se han discutido los principales conceptos relativos al papel de los suelos en la provisión de servicios ecosistémicos. Se ha presentado la cuenca del Guadiamar como estudio de caso en el ámbito de los efectos de la contaminación del suelo en la provisión de los servicios ecosistémicos.

 

Diversidad funcional y estabilidad frente al cambio climático

La diversidad funcional de una comunidad es clave para su estabilidad frente al cambio climático.

Investigadores del proyecto RESTECO, en colaboración con la Universidad de Córdoba, Universidad Autónoma de Barcelona y la EBD-CSIC, han estudiado el papel de la diversidad funcional y las condiciones del suelo como los principales motores de la estabilidad de la comunidad de plantas leñosas en Doñana (sur de España).

La estabilidad de la comunidad ha sido cuantificada como los cambios en cobertura, composición y diversidad de especies en 19 parcelas experimentales, durante nueve años. Las medidas de diversidad funcional se han basado en el análisis de ocho rasgos (de hojas, tallos y raíces) para las 16 especies que componen las diferentes comunidades.

Se ha comprobado que las comunidades de matorral fueron muy sensibles a la variabilidad climática. En los períodos más secos y fríos se produjo una reducción en la cobertura vegetal, aunque aumentó la diversidad funcional; posiblemente por la expansión de especies funcionalmente diferentes en los nuevos espacios abiertos.

Las comunidades con mayor diversidad funcional, y establecidas en condiciones más limitantes en recursos, fueron las más estables en el tiempo. Este resultado podría explicarse porque dichas comunidades están compuestas principalmente por una gran diversidad de especies tolerantes al estrés, que están potencialmente mejor adaptadas a las condiciones climáticas adversas.

Se puede inferir que el aumento en la frecuencia de los eventos climáticos extremos (que predicen los modelos) cambiará la estructura funcional de las comunidades de matorral y tendrá repercusiones en el funcionamiento del ecosistema.

El estudio ha sido publicado en la revista Journal of Ecology (en línea desde 28 febrero 2017).

Pérez‐Ramos, I. M., Díaz‐Delgado, R., de la Riva, E. G., Villar, R., Lloret, F., Marañón, T. (2017). Climate variability and community stability in Mediterranean shrublands: the role of functional diversity and soil environment. Journal of Ecology doi: 10.1111/1365-2745.12747

Los datos se pueden consultar en el repositorio de libre acceso DRYAD.

 

Visita de estudiantes del Grado de Biología al Río Guadiamar

El 24 de marzo de 2017 tuvo lugar la excursión a la cuenca del río Guadiamar por parte de los estudiantes de la asignatura “Ecología del Cambio Global: Transición Actual de la Biosfera”, perteneciente al grado de Biología de la Universidad de Sevilla.

El objetivo de la excursión fue realizar un análisis ecológico y ambiental de las transformaciones paisajísticas y ecosistémicas producidas por la acción antrópica durante siglos en los alrededores de la ciudad de Sevilla. El río Guadiamar, por su importancia ancestral como fuente de agua y recursos, es un buen ejemplo de estas transformaciones que se pueden observar desde su nacimiento en la Sierra Norte hasta su desembocadura en el río Guadalquivir, en las marismas del Parque de Doñana.

Las profesoras María Cruz Díaz Antúnez-Barradas (US) y María José Leiva Morales (US) describieron los diferentes ecosistemas por donde discurre el río Guadiamar. En su parte alta, en la sierra, el río Guadiamar atraviesa bosques adehesados y plantaciones de eucaliptos. En el tramo medio,  aumenta la amplitud del valle fluvial apareciendo vegetación de ribera en las orillas y dehesas en las zonas altas. Más abajo, el río entra en el Paisaje Protegido del Corredor Verde del Guadiamar donde se aprecia la restauración forestal de las llanuras aluviales con arbustos y árboles mediterráneos (encinas, acebuches, retamas, romeros, etc.), mientras que el bosque galería lo forman álamos, fresnos y sauces. Por último, en el tramo bajo, desemboca en las marismas de Doñana,  donde aparecen cultivos de arroz y pastizales salobres.

En la parada de las Doblas (Sanlúcar la Mayor), Marta Gil Martínez (IRNAS-CSIC) fue invitada para hablar de las consecuencias y las medidas de restauración tras el vertido minero de Aznalcóllar al río Guadiamar, así como de los resultados de las investigaciones que realiza el IRNAS-CSIC en el Corredor Verde (proyectos RECARE y RESTECO). La contaminación del suelo por metales pesados, como el plomo, zinc, cadmio y cobre, afecta al crecimiento y salud de las plantas, a los organismos del suelo y en general, a la red trófica del ecosistema.  Se está investigando la interacción suelo-planta-microorganismo en suelos con diferentes niveles de contaminación. Se estudia la capacidad de las plantas y sus microbios asociados para estabilizar los metales pesados en el suelo (técnica conocida como fitoestabilización) y así reducir el riesgo de toxicidad en el ecosistema.