Las calimas son un fenómeno natural que transporta polvo del desierto del Sáhara a otras regiones del planeta como Europa y el Amazonas. En un principio, estas nubes de polvo sahariano tranportan minerales, que se encargan de fertilizar el terreno. Sin embargo, también se han comprobado que arrastran sustancias radiactivas y, ahora, se ha acaba de constatar que en ellas vuelan microorganismos que afectan a la salud humana y a los ecosistemas.
Un estudio de investigadores del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC) y el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) ha revelado que las bacterias y hongos procedentes de los desiertos del norte de África tienen una presencia persistente en el sur de Europa, independientemente de los episodios de polvo sahariano. Este hallazgo confirma que su impacto en los ecosistemas y en la salud humana no es puntual, sino continuo.
La investigación se ha llevado a cabo a partir de muestras de lluvia recogidas desde 1987 hasta 2014 en el macizo del Montseny, ubicado en la cordillera Prelitoral catalana.
Cómo se instalan en Europa los microorganismos que viajan con el polvo sahariano
El polvo del desierto (que contiene microorganismos que permanecen vivos) viaja constantemente miles de kilómetros dentro de las corrientes persistentes de las capas altas de la atmósfera. Finalmente, cae con la lluvia o la nieve, que lo arrastra hacia la tierra. Es por ello que, analizando las muestras de precipitación y datos de satélite, los científicos pueden identificar qué microbios han recorrido distancias intercontinentales.
Para evitar confusiones con la contaminación local, que se concentra en capas más bajas, las muestras se recogen en zonas de montaña, donde la lluvia solo arrastra partículas provenientes de las capas altas de la atmósfera, asegurando así que el análisis refleje exclusivamente los microorganismos transportados por las corrientes atmosféricas de largo recorrido.
Para caracterizar la microbiota, los investigadores han analizado el ADN de las muestras de lluvia con técnicas de secuenciación masiva y han comparado los resultados con suelos de desiertos del norte de África y datos genéticos de otros suelos de todo el mundo. Para la investigación, también se ha recreado mediante simulación informática el movimiento de las grandes masas de aire que dispersan los microorganismos a nivel global.
Efecto de los microorganismos
El jefe del Laboratorio de Ecología y Complejidad del Microbioma Global del CEAB-CSIC y director del estudio, Emili Casamayor, señala que «estos microorganismos que nos llegan de manera persistente desde lugares lejanos pueden tener efectos a escala local, ya sean positivos (ayudando a establecer comunidades biológicas en ambientes remotos) o negativos, pues también hemos constatado en trabajos previos que patógenos (la mayoría de plantas) y genes de resistencia a antibióticos (con un impacto más directo en la salud humana) están presentes en esta microbiota difusa y persistente que viaja por el aire por todo el mundo.
Comprender los mecanismos naturales que generan la movilización planetaria de estos microorganismos y cómo la acción humana a nivel local puede acelerarla o minimizarla por los cambios en el uso del agua y la tierra puede ayudar a revertir procesos y generar conocimiento científico para la gestión saludable del territorio».
Los investigadores subrayan la importancia de seguir estudiando estos fenómenos que ocurren en las capas altas de la atmósfera y los factores que los condicionan, ya que tienen un impacto directo tanto en la naturaleza —como la fertilización de los suelos— como en la salud humana —con el aumento de alergias o la propagación de genes resistentes a los antibióticos—. Todo esto cobra aún más relevancia en el escenario de cambio climático, en el que se prevé la expansión de las zonas áridas y alteraciones en la circulación atmosférica debido a la actividad humana.
Cómo se ha detectado la presencia continua de estos organismos llegados del Sáhara
Los resultados, que abarcan 30 años de datos, se han recopilado y dado a conocer en un artículo publicado en la revista Environmental Microbiology. El estudio demuestra que bacterias y hongos provenientes de los suelos de los desiertos del norte de África están siempre presentes en las muestras, durante todo el período, y por tanto, en el aire, de manera continuada; incluso mucho tiempo después de las grandes inyecciones de polvo sahariano que producen los episodios de calima.
Este hallazgo resalta la importancia de los procesos que ocurren continuamente en las capas altas de la atmósfera y contradice la percepción, derivada de estudios aerobiológicos previos, de que la microbiota presente en entornos locales es generada mayoritariamente por los ecosistemas vecinos. Tener en cuenta esta presencia sostenida de microorganismos lejanos en nuestro aire es clave para evaluar sus efectos, tanto en los entornos naturales como en la salud humana.
Por qué se produce este transporte intercontinental de microorganismos
El investigador del CEAB-CSIC y primer autor del estudio, Joan Cáliz, explica que «este fenómeno está relacionado con la capacidad de las partículas generadas en la región sahariana cercana al cinturón de bajas presiones del frente intertropical de ascender a grandes alturas y permanecer suspendidas, como si fueran plancton, con una tasa de sedimentación muy baja; un mecanismo que probablemente también se da en otras regiones áridas del planeta y genera situaciones similares».
La investigadora del CREAF y coautora del estudio, Anna Àvila, responsable de la recogida de muestras durante todo el período analizado, destaca que «este conocimiento no se había podido obtener antes debido a la dificultad de contar con financiación para programas continuados a lo largo del tiempo, como el de recogida de muestras de lluvia del Montseny durante treinta años. El conocimiento que obtenemos con colecciones temporales como esta pone de relieve la importancia de disponer de muestreos a largo plazo».
Más estudios para determinar mejor la naturaleza de este fenómeno
Esta investigación se enmarca en el proyecto AEROSMIC, financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y por la red de seguimiento ecológico a largo plazo (LTER), y tiene un fuerte componente transversal. Conecta el estudio de las formas de vida microscópicas con el de las dinámicas globales del planeta Tierra. Une disciplinas como la microbiología, la física o la meteorología para profundizar en el conocimiento de los mecanismos de dispersión a larga distancia de los microorganismos y en metodologías como la metagenómica o la biocomputación para obtener un conocimiento profundo de los microorganismos que se dispersan globalmente por la atmósfera.
