El estudio de la biodiversidad edáfica, entender cómo funciona este ecosistema, y aplicar estos conocimientos en procesos de recuperación de suelos y de adaptación y mitigación del cambio climático es el objetivo de investigación de Claudia Rojas Alvarado, académica de la Universidad de O’Higgins e investigadora de la línea 6 de CAPES.
“La ciencia estuvo siempre cercana a mi, desde la infancia, sin yo darme cuenta. Porque afortunadamente crecí en una familia donde la valoración, observación y cuidado de la naturaleza era algo común, lo que finalmente me derivó de forma natural a lo que me dedico hoy en día”.
Claudia Rojas Alvarado nació en Santiago, vivió y cursó la educación básica en La Florida y su educación media en el Liceo Carmela Carvajal de Prat, en Providencia, “aunque mucho de mi tiempo lo pasé en San Francisco de Mostazal, en la región de O’Higgins, y en Los Andes, en la Región de Valparaíso, donde visitaba continuamente a mi familia”, recuerda. Esta cercanía con el mundo rural fue lo que la llevó a estudiar la carrera de Ingeniería Agronómica en la Universidad de Chile, que fue donde comenzó su admiración por los suelos.
Ver suelos degradados, no sólo por procesos de erosión, sino también por efecto de la contaminación, hizo que, tempranamente en su carrera, Claudia se preguntara qué podía hacer para recuperar esos suelos. El deseo de responder esa pregunta a través la ciencia la motivó a realizar un doctorado en “Environmental Soil Science” en la Universidad del Estado de Pennsylvania (EEUU), enfocado en ecosistemas naturales. “En las ciencias del suelo hay varias ramas, que se dedican al estudio de flujo de gases en el suelo, movimiento y almacenamiento de agua, estado nutricional, mineralogía, etc.; pero había un área que no había desarrollado mucho pero que siempre me llamó la atención, que era el aspecto biológico, la vida que ocurría dentro de los suelos y sus procesos biológicos, y fue justamente en esto que enfoqué mi doctorado”, explica la investigadora.
Al regresar a Chile, después de realizar dos posdoctorados de investigación, Rojas se presentó al primer concurso académico ofrecido por una de las dos Universidades estatales de reciente creación, la Universidad de O´Higgins (UOH), que inició su funcionamiento en 2017. “Ahí comenzó esta historia de desafío y motivación en una universidad nueva, donde hay todo por hacer. La mayoría de los académicos son más bien jóvenes, entre 30 y 40 años, con visiones y experiencias muy diversas; hay académicos que han estudiado en Chile, en Europa, en otras partes de Sudamérica, en Estados Unidos, hay una diversidad de pensamiento interesante, esa riqueza de formas de pensar es sin duda algo súper motivador que incentiva la investigación colaborativa y la innovación en la docencia”, señala.
Ecología microbiana y biogeoquímica de suelos
La ecología microbiana de suelos es la rama de la ciencia del suelo que analiza la interacción entre los microorganismos del suelo y cómo se relacionan con su medio. Por otro lado, la biogeoquímica es una ciencia interdisciplinaria, que convoca a la ciencia del suelo, ecología, biología, química, geología, entre otras áreas del conocimiento, que estudia los cambios geoquímicos que son mediados biológicamente.
“Mi investigación busca entender cómo la interacción entre los componentes bióticos y abióticos del suelo repercute en procesos como el ciclo del carbono y recuperación de suelos, temas tremendamente relevantes en este contexto de cambio climático”, señala Rojas, y agrega que “el conocimiento sobre la biota del suelo y este hábitat mineralógico y orgánico, lo aplico para restaurar estos suelos degradados, suelos que no pueden cumplir sus funciones ecosistémicas en el ambiente. Por ejemplo, si son suelos bajo bosque esclerófilo, están degradados de tal manera que se afecta el crecimiento de la vegetación nativa, o suelos agrícolas degradados que no pueden suplir o apoyar a la provisión de alimentos”.
Cuando hablamos de recuperar los suelos, se trata de recuperar la salud de estos ecosistemas para que puedan proveer servicios vitales como la provisión de alimentos, fibras y combustibles, reserva de agua dulce, captura de carbono, reciclaje de nutrientes, entre muchos otros. Claudia Rojas ha enfocado su trabajo en recuperar suelos que han sido afectados por la minería y, después de los megaincendios de 2017, también en la recuperación de suelos afectados por el fuego.
¿Cómo podemos proteger los suelos?
Los suelos son un ecosistema vivo, los organismos que viven ahí tienen diversos requerimientos metabólicos, por lo tanto, necesitan condiciones para que cumplan sus ciclos biológicos y puedan cumplir de buena manera sus funciones ecológicas. Por lo general, la vida que ocurre en los suelos está más concentrada en la superficie, en el primer metro de suelo, donde hay más acumulación de materia orgánica y crecimiento de raíces.
¿Cómo podemos cuidar el suelo? “Protegiendo siempre la superficie. El suelo es muy susceptible a la erosión, por lo que en cualquier contexto, agrícola o natural, siempre es importante tener una cubierta de suelo para que lo proteja, por ejemplo, de los impactos de la gota de lluvia”, manifiesta Rojas, “por eso cuando hay una tala de bosque acompañado de evento de precipitación, se favorecen los procesos erosivos (desprendimiento, arrastre y depósito de material ex situ); el color pardo que vemos en los ríos luego de estos eventos es justamente el suelo que se ha perdido desde las laderas de cerros desprotegidos”. Al perder las primeras capas de suelo, se pierde la vida asociada y por tanto sus beneficios ecosistémicos.
El mensaje, según ella, es mantener siempre los suelos cubiertos, con una capa de vegetación o de residuos orgánicos que puedan proteger del impacto de la gota de lluvia, y eso aplica también a los sistemas agrícolas. “Hoy en día el sector agrícola no solo tiene el desafío de producir alimentos, sino que también proteger los elementos naturales que hacen posible esta producción, es así entonces que prácticas de agricultura regenerativa o de conservación pueden ayudar a este doble propósito, donde la recuperación y conservación de suelos es clave. Esto se puede lograr con la utilización de cultivos de cobertera, cultivos entre hileras, mulch orgánicos como residuos de cereales, e incorporación de materia orgánica que disminuyan los riesgos de erosión y protejan la biota del suelo”, indica Rojas.
Además, estos manejos favorecen la acumulación de materia orgánica en los suelos, lo que también aporta a la retención de agua en el suelo, y por consiguiente a la adaptación a los efectos del cambio climático.
Suelo, incendios y cambio climático
Cuando se pierden las primeras capas de suelo en un incendio, uno de los componentes más importantes que se ve afectado es la materia orgánica y los organismos del suelo. Mientras más temperatura alcance el fuego, más poder tiene de calcinar estos elementos y de alterar las características fisicoquímica de los suelos.
“Parte de nuestros estudios están buscando mejorar estas condiciones en suelos incendiados por medio de reincorporar materia orgánica, y aquí me gustaría hacer un link con el tema de la importancia de los suelos para mitigar el cambio climático”, afirma la investigadora. “Estamos buscando fuentes de materia orgánica, más bien estables, que fomenten el secuestro de carbono en el suelo. Hemos probado distintas enmiendas y mientras más frescas, más promueven éstas la actividad biológica y, por tanto, la respiración del suelo. Eso quiere decir que más CO2 se libera a la atmósfera de lo que queda retenido en el suelo. Si consideramos que alrededor del 80% del carbono de los ecosistemas terrestres se encuentra en los suelos y que estos son capaces de almacenar cerca de 3 veces la cantidad de CO2 atmosférico, podemos considerar a estos ecosistemas como tremendos aliados para la mitigación del cambio climático si son manejados de forma adecuada”, enfatiza Rojas.
Por otro lado, su proyecto Fondecyt actual estudia el efecto de los incendios forestales en la biodiversidad microbiana y microorganismos fijadores de nitrógeno en suelos de bosque esclerófilo en la zona centro de Chile, dominados por especies como el quillay, litre, boldo y otras de tipo arbustivo. “Vimos cómo los incendios afectaban la biodiversidad microbiana, específicamente de algunas divisiones de bacterias y arqueas, así como microorganismos diazótrofos (fijadores de nitrógeno) de vida libre, que son aquellos que habitan los suelos sin necesidad de que existan plantas”, señala Rojas y añade que estos “son parte de los organismos pioneros en un proceso de sucesión ecológica, colonizan el suelo degradado, para luego dar paso a otros organismos y asociaciones simbióticas que van mejorando las condiciones de suelo que finalmente promoverá el crecimiento de la vegetación y la recuperación del funcionamiento de los bosques”.
Vinculación de la ciencia con el medio escolar
En 2017, después de los megaincendios, el Ministerio del Medio Ambiente convocó a un concurso extraordinario del fondo de protección ambiental y Claudia Rojas participó en uno de los proyectos adjudicados, que junto con buscar alternativas para recuperar los ecosistemas afectados por los incendios, también tenía un componente importante de educación ambiental. El trabajo experimental lo realizaron en Pumanque, una de las tres comunas más afectadas en la región de O’Higgins, donde en la escuela de esa localidad implementaron el programa de educación ambiental.
“Durante ese programa llevamos a las y los estudiantes a terreno para que vieran las parcelas experimentales montadas como parte del estudio, la idea era que ellas(os), visitaran y conocieran un experimento de campo y observaran en terreno aquellas diferencias que nosotros podemos reportar en un artículo científico, en un gráfico, por ejemplo, la comparación visual fue muy importante para explicar conceptos que de otra manera hubiesen sido más complejos de abordar”, cuenta Rojas,
“Para nosotros era muy importante llevar el conocimiento que se generó en esa experiencia a la comunidad, que fue directamente afectada por los incendios. Queríamos dar el mensaje de que, si bien es tremendamente importante que estos fenómenos se eviten, también necesitamos saber ‘qué hacemos luego de un incendio’, cómo podemos proteger el suelo y fomentar el crecimiento de la vegetación afectada. El hacer ciencia local y pertinente, creo que fue algo muy destacable de este proyecto”, finaliza.
Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imagen: Claudia Rojas
