Un estudi del CEAB-CSIC i el CREAF, basat en mostres recollides durant trenta anys, ha revelat que bacteris i fongs procedents dels deserts nord-africans tenen una presència persistent al sud d’Europa, independentment dels episodis de pols sahariana. La troballa confirma que el seu impacte en els ecosistemes i en la salut humana no és puntual, sinó continuat.
La investigació s’ha fet a partir de mostres de pluja recollides des del 1987 fins al 2014 al massís del Montseny. La pols del desert (dins la qual hi ha microorganismes que es mantenen vius) viatja constantment, milers de quilòmetres, dins els corrents persistents de les capes altes de l’atmosfera. Acaba caient amb la pluja o la neu, que l’arrossega cap a terra. És per això que analitzant les mostres de precipitació i dades de satèl·lits, els científics poden saber quins microbis han recorregut distàncies intercontinentals. Per evitar confusions amb la contaminació local, que es concentra a capes més baixes, les mostres es recullen en zones de muntanya, on la pluja només arrossega partícules provinents de les capes altes de l’atmosfera, assegurant així que l’anàlisi reflecteix exclusivament els microorganismes transportats pels corrents atmosfèrics de llarg recorregut.
Per poder caracteritzar la microbiota, els investigadors han analitzat l’ADN de les mostres de pluja amb tècniques de seqüenciació massiva, i han comparat els resultats amb sòls de deserts nord-africans i dades genètiques d’altres sòls de tot el món. Per a la recerca, també s’ha recreat mitjançant simulació informàtica el moviment de les grans masses d’aire que dispersen els microorganismes a nivell global.
Els resultats, que abasten 30 anys de dades, s’han recollit i donat a conèixer en un article científic publicat aquest febrer a la revista Environmental Microbiology. El treball demostra que bacteris i fongs provinents dels sòls de deserts del nord d’Àfrica són sempre presents a les mostres, en tot el període, i per tant al nostre aire, de manera continuada; fins i tot molt temps després de les grans injeccions de pols saharianes que produeixen els episodis de calima. Revela la importància dels processos que succeeixin contínuament a les capes altes de l’atmosfera i contradiu la percepció, derivada d’estudis aerobiològics anteriors, que la microbiota present en entorns locals és generada majoritàriament pels ecosistemes veïns. Tenir en compte aquesta presència sostinguda de microorganismes llunyans en el nostre aire és clau per poder avaluar-ne els efectes, tant sobre els entorns naturals com sobre la salut de les persones.
L’investigador del Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC) i primer autor de l’estudi, Joan Cáliz, explica que “aquest fenomen està relacionat amb la capacitat de les partícules generades a la regió sahariana propera al cinturó de baixes pressions del front intertropical d’ascendir a grans altures i restar suspesa, com si fos plàncton, amb molt baixa taxa de sedimentació; un mecanisme que probablement també es dona en altres regions àrides del planeta i genera situacions similars”.
La investigadora del Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF) coautora del treball, Anna Àvila, responsable de recollir les mostres durant tot el període analitzat, destaca que “aquest coneixement no s’havia pogut obtenir abans per la dificultat de comptar amb finançament per a programes continuats al llarg del temps, com el de recollida de mostres de pluja del Montseny durant trenta anys. El coneixement que anem obtenint amb col·leccions temporals com aquesta posa de relleu com n’és d’important disposar de mostreigs a llarg termini”.
El cap del laboratori d’Ecologia i Complexitat del Microbioma Global del CEAB-CSIC i director de l’estudi, Emili Casamayor, assenyala que “aquests microorganismes que ens arriben de manera persistent de llocs llunyans poden tenir efectes a escala local, ja siguin positius (ajudant a establir comunitats biològiques en ambients remots) o negatius, doncs també hem constatat en treballs previs que patògens (la majoria de plantes) i gens de resistència a antibiòtics (amb una afectació mes directa a la salut humana) estan presents en aquesta microbiota difusa i persistent que viatja per l’aire per tot el món. Entendre els mecanismes naturals que generen la mobilització planetària d’aquests microorganismes i com l’acció humana a nivell local ho pot accelerar o minimitzar pels canvis en l’ús de l’aigua i la terra, pot ajudar a revertir processos i generar coneixement científic per la gestió saludable del territori”.
Els investigadors subratllen la importància de continuar estudiant aquests fenòmens que es produeixen a les capes altes de l’atmosfera i els factors que els condicionen, ja que tenen un impacte directe tant en la natura —com la fertilització dels sòls— com en la salut humana —amb l’augment d’al·lèrgies o la propagació de gens resistents als antibiòtics. Tot això pren encara més rellevància en l’escenari de canvi climàtic, en què es preveu l’expansió de les zones àrides i alteracions en la circulació atmosfèrica a causa de l’activitat humana.
Una recerca multidisciplinària
Aquesta recerca s’emmarca en del projecte AEROSMIC finançat per l’Agència Estatal d’Investigació (AEI) i per la xarxa de seguiment ecològic a llarg termini (LTER) i té un fort component transversal. Connecta l’estudi de les formes de vida microscòpiques amb el de les dinàmiques globals del planeta Terra. Uneix disciplines com la microbiologia, la física o la meteorologia per aprofundir en el coneixement dels mecanismes de dispersió de llarg abast dels microorganismes i metodologies com la metagenòmica o la biocomputació per obtenir un coneixement profund dels microorganismes que es dispersen globalment per l’atmosfera.
Article de referència:
Environmental Microbiology. Persistent desert microbiota in the Southern European sky. Cáliz, Joan, Centre d’Estudis Avancats de Blanes; Menéndez-Serra, Mateu, Centre d’Estudis Avancats de Blanes/Kobenhavns Universitet Section for GeoGenetics; Triadó-Margarit, Xavier, Centre d’Estudis Avancats de Blanes; Avila, Anna; Centre de Recerca Ecologica i Aplicacions Forestals; Casamayor, Emilio; Centre d’Estudis Avançats de Blanes. https://enviromicro-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1462-2920.70046
Comunicació CEAB-CSIC
Imatge on es pot apreciar les masses d’aire amb pols del Sàhara (en marró). Font: NASA