Los manglares son el hogar de una multitud de animales que viven y excavan en el sedimento
Los cangrejos violinistas que excavan debajo de los áridos bosques de manglares ayudan a traer bacterias beneficiosas a un ecosistema que necesita nutrientes con urgencia.
El crecimiento de las plantas en los manglares áridos se ve limitado por la falta de precipitaciones, la escasa disponibilidad de nutrientes y la alta salinidad del suelo. "Los manglares son el ecosistema más eficiente del mundo para absorber dióxido de carbono y, por lo tanto, combatir el cambio climático", dice el científico marino Marco Fusi. A medida que el calentamiento global ejerce presión sobre estos esenciales ecosistemas, los biólogos están investigando formas de mejorar su resiliencia.
"Los manglares áridos son desafiantes entornos que ofrecen una oportunidad única para estudiar cómo las plantas y los animales se han adaptado para medrar", dice la microbióloga marina Jenny Booth.
Las bacterias del suelo juegan un papel importante en los procesos que sustentan el crecimiento de las plantas, como la transformación de la vegetación muerta en nutrientes útiles. A pesar de su importancia para la salud de los hábitats forestales, el microbioma sedimentario de los ecosistemas de manglares en gran medida se ha pasado por alto. Los manglares son el hogar de una multitud de animales, desde gusanos hasta langostas, que viven y excavan en el sedimento.
Un equipo dirigido por Booth y Fusi investigó si la alteración del suelo, o "bioturbación", por parte de los cangrejos violinistas afecta el microbioma y, por lo tanto, el crecimiento de las plantas en un sistema de manglares áridos en el Mar Rojo.
Vídeo: Los cangrejos que viven y excavan en los suelos de los manglares pueden ser cruciales para proporcionar nutrientes y un microbioma saludable a los manglares.
"La razón detrás de esta investigación es que la reelaboración continua del suelo por parte de los 'ingenieros animales' crea un 'halo de oxigenación' alrededor de las madrigueras, lo que hace que el sedimento sea más hospitalario para las bacterias que, a su vez, ayudan a la planta con los nutrientes", dice el investigador principal Daniele Daffonchio.
El equipo comparó 10 parcelas aisladas por cercas, la mitad con cangrejos adicionales traídos de los manglares cercanos. "Los cangrejos violinistas muestran una alta fidelidad cuando se asientan en una nueva área", dice Booth, "así que una vez que cavaron sus madrigueras, pudimos quitar las cercas". Las parcelas enriquecidas contenían más de 100 cangrejos por metro cuadrado, en comparación con alrededor de 30 en las parcelas no enriquecidas.
Los investigadores tomaron núcleos de sedimentos a tres profundidades y midieron la diversidad y abundancia de bacterias, la salinidad del suelo, la temperatura, el pH, el carbono, el nitrógeno, el fósforo y otros importantes marcadores de la actividad microbiana.
"Encontramos un fuerte efecto de la bioturbación en el pH y la salinidad del suelo", dice Fusi. "En algunos casos, la bioturbación puede reducir la salinidad, aliviando así el estrés salino en la planta".
Imagen: Modelo de ecuaciones estructurales que evalúa los efectos de los factores estudiados en el rendimiento de la planta. Los números superpuestos a las flechas en los recuadros reflejan la fuerza del efecto de cada variable.
También identificaron una gran cantidad de bacterias beneficiosas en las parcelas enriquecidas, incluidas varias proteobacterias Gamma y proteobacterias Alfa que producen sustancias químicas esenciales para atrapar el hierro en el sedimento. "Los manglares del Mar Rojo son deficientes en hierro, por lo que las bacterias que ayudan a entregar hierro a los árboles pueden mejorar su crecimiento", dice Fusi.
A continuación, el equipo evaluará si la bioturbación afecta el asentamiento y el crecimiento de las plántulas de manglares. "Comprender cómo afecta la bioturbación a la comunidad microbiana es extremadamente importante para impulsar soluciones basadas en la naturaleza para proteger, restaurar y conservar los manglares", dice Fusi.
"Nuestros hallazgos sugieren que mantener las condiciones que favorecen a los cangrejos violinistas podría ayudar a que los manglares áridos prosperen bajo los cambios impuestos por el calentamiento global", agrega Booth.
La investigación fue publicada en Microbiology Spectrum: Bioturbation Intensity Modifies the Sediment Microbiome and Biochemistry and Supports Plant Growth in an Arid Mangrove System
Imagen de cabecera: Cuando los cangrejos violinistas excavan en los suelos de los manglares, ayudan a distribuir nutrientes y bacterias beneficiosas por todo el suelo, además de tener un impacto positivo en la salinidad y el pH del suelo. Crédito: KAUST; Marco Fusi
