Un nou estudi internacional, amb participació del CEAB-CSIC, ha demostrat la funció crucial d’uns microorganismes presents a les fulles dels arbres de retirar compostos nitrogenats de l’aire. L’estudi, publicat a Nature Geoscience, ha constatat que els arbres no només són excel·ents absorbint diòxid de carboni, sinó que tenen un paper sorprenent en la retenció i transformació d’altres contaminants com els compostos hidrogenats.
L’equip científic, amb Rossella Guerrieri al capdavant, investigadora Marie Curie al CREAF mentre es va dur a terme aquesta recerca, ha descobert la presència d’uns bacteris del gènere Nitrospira a les fulles dels arbres que interactuen amb compostos nitrogenats presents a l’atmosfera (amoníac i amoni, altament contaminants) i els transformen en nitrats. Aquest procés de transformació s’anomena “nitrificació”.
La recerca s’ha realitzat en boscos europeus d’àrees lleugerament contaminades (als països escandinaus), moderadament (zona mediterrània) i altament contaminades (de l’Europa Central).
Per trobar aquests bacteris el grup de recerca ha utilitzat la innovadora tècnica Generation Sequence Analysis (NGS) que consisteix en la seqüenciació massiva d’ADN ambiental per detectar la presència de nous organismes en les fulles dels arbres de diferents alçades (recol·lectades per escaladors professionals a tots els països) i en les mostres d’aigua de pluja agafades dins i fora del bosc.
Són precisament les anàlisis microbiològiques les que han dut a terme investigadors del CEAB-CSIC. La seva feina s’ha emmarcat en els projectes INTERACTOMA i AEROSMIC, finançats pel Ministeri de Ciència i Innovació, que exploren la dispersió de les formes de vida microscòpiques per l’atmosfera i els efectes ecològics i ambientals que tenen en el funcionament de diferents ecosistemes de La Terra.
Les tasques de recerca de tot l’equip científic han constatat la presència a les fulles d’uns microorganismes que, fins ara, es creia que només eren als sòls i a l’aigua. I ha demostrat que són els responsables que les copes dels arbres transformin l’amoni que els arriba per l’atmosfera, principalment amb la pluja, en nitrats.
L’autora principal de l’article, Rossella Guerrierri (actualment, investigadora de la Università di Bologna) explica que “Investigacions anteriors ja demostraven que les copes dels arbres, gràcies a la cutícula de les fulles i la seva estructura morfològica (per exemple, la presència de pèls), feien una funció de filtre passiu. Però no estava convençuda que fos un mecanisme simple i passiu. Conscient de la gran biodiversitat que es troba als boscos, i en particular a les copes dels arbres, vaig començar a preguntar-me si, en canvi, aquest procés no depenia de la intervenció de microorganismes que viuen a les fulles“.
La nitrificació, equilibri delicat
El procés de nitrificació és una part clau del cicle del nitrogen que, fins ara, es pensava que només es donava sota terra. És un procés essencial perquè augmenta la disponibilitat de nitrats al sòl, una forma de nitrogen que els arbres necessiten per al seu creixement i són capaços d’absorbir. Així, quan l’aire està poc contaminat de compostos nitrogenats, gràcies a la nitrificació a les fulles i al rentat de pluja augmenta la concentració de nitrats al sòl, fertilitzant el terra i aportant més nutrients al bosc.
Ara bé, en les zones on l’aire està altament contaminat, especialment on hi arriba molt l’amoníac (per la dispersió aèria de fertilitzants provinents de l’agricultura o altres activitats humanes), l’activitat dels bacteris de les fulles es dispara. Això fa que es produeixin nitrats en grans quantitats, que no es poden absorbir per la vegetació, que es filtren cap el subsòl i poden arribar als aqüífers, comprometent la qualitat de les aigües.
Aquest descobriment revela la gran importància d’uns organismes ben petits. Sense ells, les copes dels arbres no serien capaces de transformar aquests contaminants atmosfèrics i tot el nitrogen es retornaria a l’atmosfera augmentant el balanç de gasos d’efecte hivernacle.
Article: Guerrieri, R., Cáliz, J., Mattana, S. et al. Substantial contribution of tree canopy nitrifiers to nitrogen fluxes in European forests. Nat. Geosci. 17, 130–136 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-023-01364-3
