Referencia

 Clop, Alex; Pauné, Ferran (2025). Recerca d'indicadors potencials del passat pastoral dels boscos de les Guilleries mitjançant la metagenòmica del sòl. Sant Hilari Sacalm: Càtedra de l’Aigua, Natura i Benestar; Vic: Eumo, Col·lecció «Guilleries - Aigua i Territori», vol. 5.

Autoras/es

Alex Clop & Ferran Pauné

Ficha elaborada por

El suelo como memoria del paisaje: indicadores para la gestión forestal

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Foto de portada de l'estudi
2025
Objetivos

La comparación de microbiomas edáficos de pastos activos, áreas aforestadas y suelos maduros para identificar las diferencias en sus comunidades microbianas y también la identificación de biomarcadores de estos suelos. La determinación de biomarcadores puede ayudar a descifrar la historia ecológica del sitio, la toma de decisiones en la gestión del territorio y la adaptación a la crisis global del fuego y el calentamiento global.

Métodos básicos

Área de estudio: las Guilleries (noreste de Cataluña, entre las comarcas de Osona y la Selva, y las provincias de Girona y Barcelona, ​​NE de Catalunya).

Para seleccionar las localidades para tomar muestras de suelo, se cruzó información de parámetros biofísicos y antrópicos. En las Guilleries se diferenciaron dos zonas: 1) En el oeste, un sustrato dominado por areniscas, conglomerados y arcillas, con mayor potencial de materiales calcáreos y arcillosos. 2) En el resto del área de estudio, la granodiorita fue la roca madre dominante; un material silícico ácido, con un contenido de SiO2 superior al 55%.

Posteriormente, se estudiaron las tipologías de vegetación actual e histórica. Se usaron los mapas de la cartografía de los hábitats de Cataluña a escala 1:50.000 (versión 2), actualizada en 2012 sobre las ortofotoimágenes del ICGC del año 2018 (Aymerich et al., 2014; ICGC, 2018), y la actualización de cubiertas del suelo del 2022. Para obtener datos históricos de tipologías y superficies, se usaron las imágenes del vuelo de 1945 y el mapa de cubiertas del suelo de 1956 de la provincia de Barcelona (CREAF, 2014). En la provincia de Girona se elaboró ​​la cartografía de cubiertas por digitalización en pantalla de la ortofotografía de 1956. Se buscaron las explotaciones ganaderas existentes a partir del Registro de Explotaciones Ganaderas (DARPA, 2024). Para recoger información de la historia ecológica del lugar, se realizaron encuestas semiestructuradas a ganaderos extensivos y montañeros. Se recogieron muestras de suelos con tres usos funcionales dentro del área geográfica de las Guilleries: bosques considerados poco explotados, con nula o carga herbívora o herbivorismo residual silvestre, pastos que todavía permanecen en activo y pastos abandonados entre los años 1950 y 1965.

La extracción de ADN de las muestras de suelo se realizó con el DNeasy® PowerSoil® Pro Kit (Qiagen, San Diego, CA, EE.UU.) / PowerSoil® DNA Isolation Kit (Mobio) siguiendo las instrucciones del fabricante.

La preparación de las librerías de secuenciación de la región 16S bacteriana e ITS fúngica se realizó a partir de 30 nanogramos (ng) de ADN, los cuales se sometieron a amplificación mediante PCR (reacción en cadena por la polimerasa) de las regiones: (i) V4 del gen 16S ribosómico bacteriano; (ii) ITS2 (internal transcribed spacer) 2) fúngica. El proceso de filtrado de los datos de secuenciación incluyó eliminar: 1) regiones con baja calidad de secuencia. También se eliminaron los reads con una longitud inferior al 75% de su longitud original después del truncamiento; 2) secuencias con adaptador: reads contaminados con secuencias de adaptadores; 3) bases ambiguas: reads que contenían bases N; 4) secuencias de baja complejidad: por defecto, aquellas que contenían 10 pb consecutivas iguales. Para garantizar la eliminación de las secuencias barcode de las librerías de pool, las secuencias se asignaron a las muestras correspondientes mediante alineaciones (sin desajuste de bases) contra las secuencias barcode. El filtrado se realizó con los programas informáticos: i) iTools Fqtools fqcheck v.0.25 (Droop, 2016); ii) cutadapt v.2.6 (Martin, 2011); iii) readfq v1.0.

Resultados principales
  1. La composición bacteriana y fúngica de los suelos analizados en este estudio es consistente con la habitualmente descrita en otros trabajos sobre suelos edáficos.
  2. Los niveles de diversidad alfa observados (dentro de muestra) fueron intermedios, de acuerdo con lo esperado en suelos naturales no cultivados.
  3. La composición fúngica mostró mayor variabilidad entre muestras (diversidad beta) que la bacteriana, probablemente debido a una especialización funcional más estricta y una estructura pluricelular con distribución espacial más delimitada.
  4. Las composiciones microbianas tanto de bacterias como de hongos en los suelos de aforestación se situaron en una posición intermedia entre las de pasto y bosque, aunque más cercanas al perfil de los bosques, lo que indica un estado de transición ecológica de pasto hacia bosque.
  5. Se identificaron varios marcadores microbianos tanto de bosque como de pasto. Sin embargo, la mayoría fueron específicos de bosque.
Conclusiones

Se pone en valor la metagenómica del suelo como herramienta innovadora para leer el pasado ecológico. El análisis de los suelos, por medio de la metagenómica, ha mostrado que los hongos, por ejemplo, varían más entre puntos muestreados que las bacterias, porque tienen funciones más especializadas y son más sensibles a las condiciones particulares de cada lugar.

Los llamados suelos de aforestación -antiguos terrenos de pasto donde con el tiempo ha crecido bosque- tienen una composición intermedia entre la de los pastos y la de los bosques, lo que indica un proceso de transición ecológica hacia un ecosistema forestal. Además, se han identificado varios marcadores microbianos que permiten rastrear cómo ha evolucionado el territorio.

La lectura genética del suelo también ha ayudado a comprobar el papel esencial de los herbívoros, tanto domésticos como salvajes, en la configuración de los paisajes agroforestales. Las zonas con presencia histórica de pasto mantienen ecosistemas más abiertos, diversos y equilibrados, mientras su ausencia favorece la densificación forestal y la pérdida de complejidad ecológica. Los resultados refuerzan la idea de que los herbívoros son aliados naturales de la biodiversidad y que su gestión puede contribuir a unos bosques más resilientes frente al cambio climático. Aunque se requiere un estudio más profundizado y contrastado en varios hábitats forestales, esta línea de investigación puede convertirse en utilidad para la adaptación y la mitigación del cambio climático, la pérdida de biodiversidad y las perturbaciones, como el fuego.