Investigadores de la Universidad del Magdalena, la Universidad Simón Bolívar y la Universidad Popular del Cesar trabajan con microorganismos extraídos de manglares y encapsulados en hidrogeles, capaces de elevar la resistencia de cultivos frente a condiciones extremas de sequía y alta salinidad en los suelos.

En medio de un Caribe colombiano cada vez más golpeado por las sequías, la salinización de los suelos y los efectos del cambio climático, un grupo de investigadores encontró en los manglares una respuesta inesperada para proteger la agricultura y restaurar ecosistemas degradados.

El proyecto, denominado ‘Aprovechamiento de los ecosistemas marinos costeros como una alternativa para aumentar tolerancia a la sequía y a la salinidad del suelo en las plantas de interés agrícola y de los bosques de manglar en los departamentos de Atlántico, Cesar y Magdalena’, logró identificar microorganismos presentes en los bosques de manglar capaces de ayudar a las plantas a sobrevivir en condiciones extremas.

La investigación fue financiada por la Asignación para la Ciencia, Tecnología e Innovación (ASCTeI) del Sistema General de Regalías, y fue desarrollada por la Universidad Simón Bolívar, con la participación de la Universidad del Magdalena y la Universidad Popular del Cesar, enfocándose en los departamentos de Atlántico, Cesar y Magdalena, territorios donde la salinidad del suelo y la escasez de agua amenazan la productividad agrícola y la supervivencia de ecosistemas estratégicos.

“El proyecto nace por la vulnerabilidad de los sistemas agrícolas y de los ecosistemas de manglar frente a la sequía y la elevada salinidad de los suelos”, explicó el investigador Nelson Piraneque Gambasica, ingeniero agrónomo y doctor en Ciencias Agropecuarias.

Según el investigador, el problema es crítico en la región Caribe. Existen zonas agrícolas con niveles de salinidad que superan los límites tolerables para muchos cultivos, afectando directamente su crecimiento, producción y capacidad de retener humedad. En los manglares, la situación también es alarmante debido a la reducción del aporte de agua dulce, la deforestación y la contaminación.

Frente a este panorama, los científicos decidieron “mirar hacia la naturaleza” y estudiar cómo los manglares han logrado sobrevivir durante siglos en ambientes hostiles. La respuesta estaba en unos microorganismos conocidos como endófitos, organismos que viven dentro de las plantas y establecen relaciones simbióticas con ellas. En este caso, los investigadores aislaron bacterias presentes en especies de manglar como Avicennia germinans, capaces de soportar altas concentraciones de sal y condiciones severas de sequía.

“Si esas plantas sobreviven en ambientes extremos, es porque tienen mecanismos biológicos que les permiten resistir. Nosotros quisimos identificar esos mecanismos y aplicarlos en cultivos agrícolas”, 
señaló Piraneque, director del Grupo de Investigación Suelo, Ambiente y Sociedad (GISAS).

El equipo recolectó microorganismos de hojas, flores y tallos de manglar, y posteriormente desarrolló un hidrogel superabsorbente que funciona como vehículo protector para encapsular las bacterias. El objetivo era llevar esos microorganismos a cultivos agrícolas y permitir que formen una asociación beneficiosa con las plantas.

La tecnología ya fue probada en cultivos de maíz, ají topito, frijol y banano. Primero se realizaron ensayos controlados aumentando artificialmente la salinidad y reduciendo la disponibilidad de agua. Luego, las pruebas pasaron a campo abierto.Los resultados sorprendieron incluso a los investigadores debido a que las plantas tratadas con los microorganismos y el hidrogel aumentaron entre un 20% y un 40% su biomasa y el crecimiento de las raíces.

“Las raíces son la base de la planta. Mientras más raíces haya, mejor será el desarrollo de la parte aérea y mayor la capacidad de resistir el estrés hídrico”, explicó el investigador.

Además de ayudar a las plantas a tolerar la sequía y la salinidad, estos microorganismos también contribuyen a fijar nitrógeno, solubilizar fósforo y estimular el desarrollo radicular, es decir, el crecimiento  estructural fisiológico del sistema de raíces de una planta, mediante la producción de hormonas naturales.

Uno de los aspectos más novedosos del proyecto es que no solo busca beneficiar a la agricultura. La tecnología también podría convertirse en una herramienta para la recuperación y conservación de los manglares del Caribe colombiano. Los investigadores encontraron que la aplicación de los microorganismos encapsulados en hidrogeles mejoró la supervivencia de plántulas de manglar en zonas con hipersalinización, como ocurrió en ensayos realizados en la Ciénaga de Mallorquín, en Barranquilla.

“Nosotros le hemos dado la espalda al manglar durante muchos años. Esta iniciativa puede ayudar no solo a los cultivos, sino también a restaurar estos ecosistemas estratégicos”, afirmó Piraneque.

El investigador destacó que este tipo de desarrollos abre la puerta a futuros programas de restauración forestal, agricultura regenerativa y bioeconomía, e incluso podría convertirse en un producto comercial o una spin-off universitaria.

Para el equipo científico, uno de los mayores logros del proyecto es demostrar que las soluciones a muchos problemas ambientales ya existen en la naturaleza y que la academia tiene un papel fundamental en descubrirlas.

“En el suelo están muchas de las respuestas a los problemas que hoy enfrentamos. Solo conocemos cerca del uno por ciento de los microorganismos que existen allí. El resto sigue esperando ser descubierto”, concluyó el investigador.