Nuevas técnicas de reactivación microbiana prometen acelerar la recuperación de suelos afectados por incendios forestales para restaurar nuestro ecosistema.

Los incendios forestales representan una amenaza creciente tanto a nivel nacional como internacional. El pasado mes de febrero se quemaron casi 10.000 hectáreas en nuestro país, esto resalta la necesidad urgente de estrategias efectivas para una restauración rápida y eficaz del suelo. Internacionalmente, países como Estados Unidos, Australia y Brasil también enfrentan desafíos similares, los incendios los han llevado a una rápida pérdida de vegetación y degradación del suelo. La regeneración de los suelos afectados es crucial para prevenir la erosión, restaurar la vegetación y recuperar las funciones ecosistémicas perdidas. Sin embargo, los métodos tradicionales de reforestación son costosos y a menudo ineficaces, aquí es donde se presenta como alternativa, lo que plantea el proyecto BioBennu que es una de las 12 propuestas ganadoras del concurso “Desafíos para la recuperación post-incendios 2023” organizado por MinCiencia y la ANID.

El proyecto “BioBennu: Bioformulado en base a microorganismos nativos y coadyuvantes mejoradores del daño físico-químico y biológico de suelos de ecosistemas forestales afectados por grandes incendios.” está a cargo de la Dra. Marcela Carvajal, investigadora asociada del Centro de Biotecnología (CB-DAL) y Depto. de Química de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM) y tiene al  Dr. Francisco Cereceda como  director Alterno, quien también es el director del Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) y Profesor Titular del Depto. de Química, adicionalmente participan los investigadores Ing. Agr. Ximena Fadic y Dr. Pedro Mondaca. En el proyecto además colaboran la Corporación Nacional Forestal (CONAF) como institución asociada, aportando su indiscutida experiencia en el tema y cuenta además, con la colaboración internacional del  Dr. Hans Moosmüller y la Dra. Vera Samburova, ambos del Desert Research Institute (DRI), Nevada, USA y la Red Ecológica Wild Tree. Este proyecto pionero, busca desarrollar enfoques innovadores basados en la reactivación de comunidades microbianas, mejorando así la salud del suelo y facilitando una recuperación más rápida y sostenible de estos.

Uno de los mayores problemas producto de los incendios forestales es la lenta regeneración de la vegetación en los sitios afectados, lo que se traduce en suelos susceptibles a ser erosionados rápidamente. La restauración de ecosistemas recae generalmente en la reforestación, esta ha sido la estrategia tradicionalmente empleada para restaurar los ecosistemas dañados. Sin embargo, este método enfrenta limitaciones significativas tanto desde el punto de vista técnico como económico. La reforestación requiere una inversión considerable y debe cubrir grandes superficies, lo cual, en la mayoría de los casos, resulta económicamente inviable.

La gravedad de un incendio forestal es un factor crucial para definir las futuras tareas de restauración y gestión del suelo forestal o agrícola. La regeneración posterior a un incendio está estrechamente relacionada con su intensidad, esto influye directamente en la microbiología del suelo, la cual es esencial para el correcto funcionamiento del ecosistema. El calor generado durante un incendio reduce drásticamente la población microbiana y puede esterilizar completamente la capa superior del suelo en casos extremos. Se destaca que los hongos son especialmente vulnerables al calor, incluso más que las bacterias y los actinomicetos.

En palabras del Prof. Dr. Francisco Cereceda “El proyecto es de vital importancia ya que busca desarrollar estrategias para acelerar la restauración de los suelos degradados por incendios forestales, mediante la reactivación de comunidades microbianas, las que a su vez también mejoran su permeabilidad, favoreciendo así el establecimiento de nueva cobertura vegetal, reduciendo además la erosión. No podemos dejar de mencionar los incendios forestales del pasado 2 y 3 de febrero, los cuales afectaron más de 9.215 hectáreas y se presentan como un llamado de atención, ante la necesidad de intervenir activamente en la recuperación de los suelos y ecosistemas afectados.”

Para esta implementación, es crucial conocer el efecto de los incendios sobre la salud del suelo, ya que se desconoce cómo cambian sus características fisicoquímicas, la comunidad de bacterias y hongos, y qué funciones ecosistémicas se pierden tras los incendios.

Por este motivo, es clave levantar este conocimiento para generar una estrategia de regeneración acelerada para asegurar el éxito de las actividades futuras de reforestación, desde la perspectiva, que un suelo vivo es un suelo funcional y activo. En este proyecto se compromete a realizar un estudio metagenómico de comunidades bacterianas y fúngicas del suelo recolectado en sitios que sufrieron los incendios en Valparaíso, junto a su caracterización fisicoquímica. De esta forma, se podrá recopilar información tanto, de la caracterización fisicoquímica del suelo, como del comportamiento de las poblaciones microbiológicas, antes y después del incendio.

Fotografía de ensayos de medición de la hidrofobicidad del suelo en sitios post incendios forestales en sectores de muestreo seleccionados de Valparaíso. La perfecta formación de las gotas de agua sobre el suelo, demuestran la hidrofobicidad del suelo después de un incendio.

Este proyecto, busca lograr un entendimiento de los efectos del fuego para obtener un conocimiento detallado sobre cómo las diferentes intensidades de incendios afectan la estructura físicoquímica y la microbiología de los suelos, tanto en la región de Valparaíso, como en suelos volcánicos del sur de Chile.

La Ing. Agr. Ximena Fadic explica que esto se llevará a cabo “sometiendo suelo natural de la región a simulaciones de incendios de diversa intensidad en una cámara de combustión controlada, la cual fue desarrollada y patentada por investigadores del CETAM en proyectos anteriores. Esto permitirá analizar detalladamente los cambios en la comunidad microbiana, la estructura, la calidad nutricional y la hidrofobicidad del suelo, y con estos datos se desarrollarán estrategias específicas de intervención, que incorpora el desarrollo de un bioproducto, que hemos denominado “BioBennu”, diseñado para la recolonización microbiológica y lograr así la restauración de la salud del suelo afectado.” Gracias a los datos recogidos, se planea desarrollar metodologías específicas para la recolonización microbiológica de suelos degradados por incendios. Esto incluye estrategias para restaurar la estructura y la función del suelo, promoviendo la reforestación y mejorando su uso agronómico o forestal.

 La Dra. Marcela Carvajal, explica que el conocimiento del comportamiento de las comunidades microbiológicas pre y post incendio, permitirán establecer las bases para el diseño de uno o más bioproductos basados en la funcionalidad microbiológica, cuyo objetivo final es restaurar las funciones ecosistémicas de los suelos degradados y así, promover el éxito del proceso de reforestación. El equipo del Laboratorio de Agrobiotecnología del CBDAL, tiene amplia experiencia en el estudio microbiológico de suelos degradados y en la elaboración de bioproductos para la agricultura, cuyas formulaciones patentadas, son el reflejo del amplio conocimiento a nivel genómico y microbiológico dispuesto al servicio de este proyecto.

El Prof. Dr. Francisco Cereceda también nos habla sobre el futuro de la investigación y lo que vendrá al comenzar con la segunda etapa del mismo “en la cual validaremos el bioproducto desarrollado «BioBennu» bajo condiciones reales de campo, a la par se desarrollarán las metodologías de su aplicación para lograr la máxima eficiencia en la recolonización microbiana de los suelos afectados y establecer un modelo replicable para la recuperación de suelos en otras regiones afectadas por incendios forestales.” A nivel más amplio, es importante señalar que estos incendios, no solo afectan la vegetación o las funciones del suelo, sino que además tiene otros efectos ambientales adversos, como el deterioro de la calidad del aire, efectos sobre el derretimiento de los glaciares junto al cambio climático, aspectos poco estudiados y mucho menos visibles de estos desastres naturales.