Con el objetivo de comprender cómo las comunidades microbianas presentes en las biocostras responden a distintas condiciones ambientales y qué ocurre cuando son incorporadas a suelos agrícolas bajo mayores concentraciones de CO₂, Manuel Saldívar Díaz desarrolló la investigación que marcó el cierre de su formación como nuevo graduado del Doctorado en Ciencias de Recursos Naturales de la Universidad de La Frontera.

La tesis, titulada “Biocrust Microbiomes and Carbon-Processing Responses in Soil-Plant Systems Under Elevated CO₂”, fue desarrollada en el Laboratorio de Fisiología y Nutrición de Frutales, bajo la guía de la Dra. Paola Durán. Su objetivo fue evaluar si el trasplante de biocostras a un suelo agrícola de origen volcánico podía generar cambios en la estructura de su microbioma y en procesos vinculados al uso y transformación del carbono, particularmente en un sistema con cultivo de trigo expuesto a mayores concentraciones de CO₂.

Las biocostras son comunidades que se forman en la superficie del suelo y reúnen microorganismos y otros organismos como cianobacterias, algas, hongos, líquenes y briófitas. Su actividad se relaciona con procesos como la estabilización del suelo, el ciclo de nutrientes y el intercambio de carbono entre el suelo y la atmósfera, lo que ha despertado interés por estudiar su posible aplicación en restauración y manejo de suelos.

Para abordar este problema, la investigación avanzó en tres etapas. Primero, caracterizó biocostras provenientes de ambientes contrastantes de Chile, desde el desierto de Atacama hasta la Patagonia, con el objetivo de conocer su diversidad y determinar cuánto de su microbioma es compartido entre distintos territorios. Posteriormente, analizó cómo biocostras del sur de Chile y de la Antártica marítima respondían a concentraciones ambientales y elevadas de CO₂. Finalmente, evaluó experimentalmente su incorporación a un Andisol —suelo de origen volcánico— cultivado con trigo.

Uno de los principales resultados fue comprobar que las biocostras presentan una marcada dependencia de su lugar de origen. Las comunidades bacterianas y fúngicas estudiadas mostraron importantes diferencias entre sitios, mientras que solo una fracción reducida de los microorganismos estaba presente de manera común entre los distintos ambientes. Esto indica que las biocostras no pueden entenderse como comunidades equivalentes o intercambiables, ya que sus características están estrechamente relacionadas con las condiciones ambientales y del suelo donde se desarrollan.

Los ensayos en suelo agrícola mostraron, además, que la incorporación de biocostras fue capaz de generar una reorganización parcial del microbioma presente en el sistema con trigo y producir cambios selectivos en procesos vinculados al carbono. Sin embargo, los microorganismos provenientes de las biocostras no pasaron simplemente a dominar la comunidad existente en el suelo receptor, evidenciando que su funcionamiento depende de la interacción entre el material incorporado, las características del suelo, la presencia de plantas y las condiciones atmosféricas.

Estos resultados entregan una base científica para continuar evaluando el uso de biocostras en estrategias de restauración, adaptación al cambio climático y manejo agrícola sostenible. La investigación, no obstante, establece que los resultados obtenidos no permiten afirmar que su incorporación aumente directamente el almacenamiento de carbono en el suelo o su secuestro a largo plazo, aspectos que requieren estudios adicionales y experimentos de mayor duración.

De esta forma, la tesis aporta nuevos antecedentes sobre el comportamiento de las comunidades microbianas del suelo frente al aumento de CO₂ y sobre las condiciones que deberían considerarse antes de proyectar el uso de biocostras como una herramienta biológica en sistemas agrícolas.