El suelo es algo más que tierra; contiene muchos nutrientes y microorganismos que mantienen los cimientos de un ecosistema. En los climas áridos y semiáridos, los suelos tienen biocostra, que son comunidades de organismos vivos que desempeñan importantes funciones en la gestión de los ecosistemas.
Las cianobacterias, las algas verdes, los hongos, los líquenes y los musgos forman biocostra, que crea una fina capa en la superficie de los suelos de los desiertos y otros biomas secos. Las zonas áridas cubren alrededor del 40% de la Tierra continental.
La actividad humana, incluida la agricultura, la urbanización y el uso de vehículos todoterreno, degrada las biocostas de las tierras secas, dañando estos frágiles entornos. Las biocostas también se ven afectadas por el cambio climático, ya que el aumento del calor dificulta la supervivencia de los microorganismos.
Ferrán García-Pichel, profesor de la Universidad Estatal de Arizona (ASU), y su equipo de investigación proponen utilizar paneles solares como solución al exceso de calor y luz, creando un vivero a la sombra para favorecer el crecimiento de las biocostas. Un informe sobre el tema se publicó en Nature Sustainability.
Según García-Pichel, bajo los paneles se puede fomentar el desarrollo de biocostra y trasladar materiales orgánicos a las zonas dañadas. El equipo de la ASU llama a esta práctica «crustivoltaics».
«Esta tecnología puede cambiar las reglas del juego en la restauración de suelos áridos», afirma García-Pichel. «La crustivoltaica representa un enfoque beneficioso tanto para la conservación de las tierras áridas como para la industria energética».
Los investigadores realizaron un experimento de prueba de concepto en el desierto de Sonora, estudiando el crecimiento de la biocostra durante tres años. Durante el estudio, la instalación fotovoltaica fomentó la formación de biocostra, duplicando su biomasa total y triplicando su área de cobertura en comparación con zonas abiertas de características similares. La recuperación natural de las biocostas cosechadas puede tardar de seis a ocho años sin intervención, pero las zonas reinoculadas bajo los paneles solares se recuperaron casi por completo en un año.
El estudio estimó que la adición de crustivoltaics a las tres mayores instalaciones solares del condado de Maricopa (Arizona) podría contribuir al rejuvenecimiento de todas las tierras agrícolas ociosas del condado, que abarcan más de 70.000 hectáreas. Según el grupo de investigación, una pequeña empresa podría conseguirlo en cinco años.
Entre los muchos beneficios para el ecosistema y la agricultura, el proyecto de restauración podría reducir significativamente el polvo en suspensión que afecta al área metropolitana de Phoenix. La práctica también podría beneficiar a los propietarios y operadores de activos solares al reducir la suciedad de los paneles y aumentar el valor de los créditos de mitigación de carbono generados por el emplazamiento.
García-Pichel es catedrático de la Facultad de Ciencias de la Vida y director fundador del Centro de Microbiómica Fundamental y Aplicada. Los biocombustibles ofrecen muchos servicios ecosistémicos, como la estabilización del suelo mediante la unión de partículas, la mitigación de la pérdida de la capa superficial del suelo por el viento y el agua, y el aumento de la retención de agua del suelo, reduciendo la escorrentía, que puede ser un problema para algunas plantas fotovoltaicas en climas áridos.
Los biocrustes también contribuyen al ciclo de los nutrientes al convertir el nitrógeno atmosférico en amoníaco para uso de las plantas. También realizan actividades fotosintéticas, eliminando dióxido de carbono de la atmósfera. Además, contribuyen a la biodiversidad y resistencia del ecosistema en general.
Aunque el desarrollo de biocostra puede hacerse más rápidamente en un invernadero, la técnica requiere menos recursos, una gestión mínima y ninguna inversión inicial. El equipo ha calculado que el método de la biocostra es cuatro órdenes de magnitud más barato que los métodos convencionales de invernadero.
El siguiente paso para García-Pichel y su equipo es implantar la práctica a escala regional mediante la coordinación de científicos, organismos colaboradores, usuarios del suelo y gestores.
«Por primera vez llegar a escalas regionales está al alcance de nuestra mano, y no podríamos estar más entusiasmados», afirma García-Pichel.
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