Los microplásticos si pueden afectar las propiedades biofísicas del suelo y en consecuencia el rendimiento de la planta.
El plástico y el microplástico llegan al suelo agrícola principalmente debido a la quema de basura sobre el suelo, a los residuos de las mantas de plástico que cubren a los cultivos, al riego con aguas depuradas por tecnología inapropiada para la remoción de microplásticos y a la fertilización del suelo con lodos sin tratar de las depuradoras de agua.
Se conocía poco de los cambios en las propiedades abióticas del suelo y de los diversos componentes de las interacciones suelo-planta, incluidas las comunidades microbianas del suelo y los rasgos de las plantas.
Para ello, De Souza Machado et al (2019) investigaron, durante 2 meses, en un suelo franco arenoso cultivado con cebolleta (Allium fistulosum) los efectos de seis microplásticos diferentes (fibras de poliéster PES, perlas de poliamida primaria PA y cuatro tipos de fragmentos: polietileno de alta densidad PEHD, polietileno tereftalato PET, polipropileno PP y poliestireno PS). Después de ese tiempo analizaron un amplio conjunto de indicadores relacionados con la salud del suelo y el rendimiento de la cebolleta.
Se observaron cambios significativos en la biomasa vegetal (biomass), la composición elemental de los tejidos, los rasgos de las raíces y las actividades microbianas del suelo.
Las fibras de poliéster PES y las perlas de poliamida primaria PA desencadenaron los impactos más pronunciados en los rasgos y la función de las plantas, que pueden ser explicados por los cambios en la estructura del suelo y la dinámica del agua.
Estas respuestas de las plantas y el suelo a la exposición a microplásticos han sido utilizadas para proponer un modelo causal del mecanismo de los efectos (Figura 2).
Así, los cambios en la estructura del suelo pueden afectar el espacio de los poros (pore space) y la conectividad (pore conectivity), por lo tanto, impactan simultáneamente la capacidad de retención de agua y la permeabilidad del suelo. Los dos últimos no son explícitos en la figura 2 porque representan nodos intermedios entre dos procesos muy relevantes en el contexto del presente estudio: la disponibilidad de agua del suelo (water availability) y la evaporación del agua (water evaporation). A su vez, la evaporación del agua (water evaporation) disminuye la disponibilidad de agua del suelo (water availability) y, al hacerlo, afecta la frecuencia e intensidad de los ciclos húmedo-seco (wet-dry cycles) en los suelos. Estos ciclos húmedo-seco (wet-dry cycles) son importantes ya que regulan la expansión y contracción de las partículas del suelo y, por lo tanto, inician cambios de retroalimentación en el espacio poroso (pore space) y la conectividad (pore conectivity). La disponibilidad de agua (water availibility) es particularmente importante para los procesos biológicos.
De hecho, se sabe que tanto los rasgos de las raíces (root & onion traits) como las actividades microbianas (microbial activity) responden fuertemente a la humedad del suelo. Además, las raíces (root & onion traits) también podrían responder directamente a los cambios en la estructura del suelo y la composición química (microplastics change the soil structure & composition), incluida la disponibilidad de nutrientes, provocados por los microplásticos utilizados.
Asimismo, la conectividad de los poros del suelo (pore conectivity) o la fotosíntesis de las plantas (Photosynthesis) no se cuantificaron directamente. Para la mayoría de los vínculos causales propuestos (fuentes en negrita de la figura 2) se obtuvo evidencia directa. Queda por investigar la evidencia empírica de la selectividad del microbioma (selection of microbiome), la conectividad de los poros (pore conectivity) y la fotosíntesis (Photosynthesis).
Este modelo constituye un marco empírico y conceptual para explicar los impactos potenciales de los microplásticos en el conjunto suelo-planta.
Los hallazgos de esta investigación implican que la contaminación microplástica puede tener consecuencias para los agroecosistemas y la biodiversidad. Se requieren y se esperan en el siguiente tiempo más estudios sobre los efectos potenciales de los microplásticos con respecto a otras especies de plantas, tipos de partículas y condiciones ambientales para desentrañar aún más el alcance total del cambio ambiental terrestre potencialmente desencadenado por esta clase de partículas antropogénicas.
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