El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), a través del Instituto de Investigaciones Agrobiológicas de Galicia (IIAG), ha dirigido dos tesis doctorales cuyos resultados avanzan posibles escenarios de los suelos de los ecosistemas forestales del noroeste de la Península Ibérica ante el calentamiento global y optimizan, a través de la mejora genética, el uso de las plantas para descontaminar áreas afectadas por metales pesados y compuestos nitroaromáticos.
Por una parte, se trata de la tesis realizada por Beatriz Carrasco Pérez bajo la dirección de Ana Cabaneiro Albaladejo e Irene Fernández Piñeiro, científicas del CSIC en el Grupo Ciclo Biogeoquímico del Carbono del IIAG. La tesis, “Secuestro de carbono y emisiones de CO2 en ecosistemas forestales gallegos: materia orgánica edáfica y cambio global”, se defendió recientemente en la USC y obtuvo la calificación de sobresaliente cum laude.
Por otra parte, de la tesis realizada por José Luis Couselo Bandín bajo la dirección de
Antonio Ballester Álvarez-Pardiñas, profesor de investigación del CSIC en el Grupo de Biotecnología Forestal del IIAG. La tesis “Sobreexpresión de fitoquelatina sintasas y de enzimas con actividad nitroreductasa en Populus tremula x tremuloides para la descontaminación de suelos” se defendió recientemente en la USC y obtuvo la calificación sobresaliente cum laude.
La tesis de Beatriz Carrasco Pérez
“En los últimos años, y ante la creciente preocupación por el cambio global y las altas concentraciones de CO2 atmosférico registradas, los ecosistemas forestales se han situado en el centro de interés de la comunidad científica por su capacidad potencial de secuestro y almacenamiento de carbono en el medio edáfico por ser éste uno de los mayores reservorios de carbono estable dentro de los ecosistemas terrestres. Es, por tanto, necesario explorar y evaluar todos los mecanismos que potencien y maximicen dicha capacidad”, explican Ana Cabaneiro Albaladejo e Irene Fernández Piñeiro, directoras de la tesis.
La tesis se centró en evaluar los principales factores que influyen en el ciclo del carbono edáfico en los bosques del noroeste de la Península Ibérica, seleccionando como objeto de estudio ecosistemas forestales con una de las tres especies caducifolias autóctonas más representativas (roble, castaño o abedul) y compararlos con bosques de las perennifolias más utilizadas para la repoblación en esta región (pino radiata o pino pinaster).
El trabajo de campo se localizó en las provincias de Lugo, Ourense y Pontevedra y se utilizó como eje de referencia la materia orgánica edáfica, su caracterización dinámica y estructural, junto con la combinación de datos empíricos y modelos teóricos obtenidos tanto en condiciones naturales como controladas.
Se ha observado que uno de los principales factores que influyen en el ciclo de carbono en ambos ecosistemas forestales es el tipo de especie forestal, que va a afectar de forma significativa, por su estrecha relación con la composición y labilidad de la materia orgánica edáfica, tanto a la capacidad potencial para el secuestro de carbono en el suelo como a la acumulación bajo formas orgánicas estables de carbono edáfico.
“Aunque bajo las condiciones climáticas actuales la capacidad de captura y almacenamiento de carbono de los suelos no parece presentar grandes diferencias en ambos grupos de ecosistemas, ante un futuro escenario de calentamiento global la distinta composición y labilidad de la materia orgánica podría dar lugar a que dicha capacidad se viese alterada en mayor medida en los suelos bajo bosques de caducifolias”, explica Beatriz Carrasco Pérez, autora de la tesis, quien añade que “esto se daría, sobre todo, en los suelos de abedulares, seguidos de castañares y robledales debido, fundamentalmente, a la menor resiliencia ante posibles variaciones térmicas que presenta su materia orgánica edáfica”.
Beatriz Carrasco Pérez (Béjar, 1980) es licenciada en Biología por la Universidad de Salamanca y especialista en medio ambiente y recursos naturales.
En 2008 se incorporó, con una beca predoctoral, al Grupo de Bioquímica del suelo del IIAG, donde realizó su tesis doctoral, obteniendo el título de doctora en 2016 por la Universidad de Santiago de Compostela. Ha realizado estancias de investigación en el Austrian Forest Reseach Institute de Viena en los años 2011 y 2012.
Sus líneas de investigación versan sobre suelos forestales, materia orgánica edáfica, bioquímica del suelo, ciclo biogeoquímico del carbono y el suelo como reservorio o fuente de carbono frente al cambio global. En la actualidad, trabaja como docente en el Colegio Andersen, Vigo.
La tesis de José Luis Couselo Bandín
“Existen numerosas áreas contaminadas con metales pesados y compuestos nitroaromáticos tóxicos como el TNT. Los métodos fisioquímicos de descontaminación no siempre son la mejor opción de tratamiento, y está ganando protagonismo el desarrollo de metodologías como la fitorremediación, que emplea plantas junto con su microbiota asociada para descontaminar áreas afectadas. Entre estas plantas hay especies arbóreas, como las de género Populus, que han demostrado ser eficaces sobre todo para la fitoextracción de metales pesados y la fitodegradación de compuestos orgánicos”, explica Antonio Ballester Álvarez-Pardiñas, director de la tesis.
La tesis se centró en obtener plantas mejoradas en esos dos aspectos mediante la sobreexpresión de genes relacionados con la tolerancia y capacidad de acumulación de metales pesados así como con la degradación del TNT.
“Hasta ahora, ninguna fitoquelatina, elemento clave en la tolerancia y acumulación de metales pesados, había sido sobreexpesada en un árbol. En la tesis también se abordó por primera vez la sobreexpresión de enzimas relacionadas con la biodegración del TNT en un árbol”, destaca el autor de la tesis.
Así, entre los resultados de la tesis destaca el desarrollo de líneas de Populus tremula x tremuloides mejoradas en cuanto a su capacidad de fitoextracción de metales pesados y de fitodegradación de TNT.
José Luis Couselo Bandín (1976) es licenciado en Biología por la Universidad de Vigo y Máster en Ciencia, Tecnología y Gestión Medioambiental por la USC.
En 2002 se incorporó, con una beca del programa I3P del CSIC, al Grupo de Biotecnología Vegetal del IIAG-CSIC, donde realizó su tesis doctoral, obteniendo el título de doctor en enero de 2016 por la Universidad de Santiago de Compostela. Ha realizado estancias de investigación en el IBMCP (Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas «Eduardo Primo Yúfera») de Valencia y en la Universidad de Vigo.
En la actualidad, trabaja en la Unidad de Biotecnología Vegetal de la Estación Fitopatológica de Areeiro.
La tesis de Beatriz Carrasco Pérez, dirigida por Ana Cabaneiro Albaladejo e Irene Fernández Piñeiro, evalúa y compara los factores que influyen en el ciclo del carbono edáfico en bosques con las principales especies de caducifolias autóctonas del noroeste peninsular y con las perennifolias más empleadas para la repoblación. Los resultados revelan que en la actualidad la capacidad de captura y almacenamiento de carbono en los suelos es similar en ambos casos, pero que ante un futuro escenario de calentamiento global dicha capacidad se podría ver alterada en mayor medida en los suelos bajo bosques de especies de frondosas, como consecuencia de la más alta labilidad de su materia orgánica.