Siglas y acrónimos

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)

Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC)

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (Minambiente)

Hongos formadores de micorrizas arbusculares (HMA)

Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF)

Mensajes claves

i. El suelo uno de los principales reservorios de diversidad del planeta, albergando aproximadamente el 25 % del total de especies de organismos vivos de la Tierra, pero a su vez, biodiversamente, uno de los más desconocidos.

ii. Uno de los grupos de hongos más estudiados en los suelos amazónicos son los hongos benéficos formadores de micorrizas, los cuales se asocian a las plantas para ayudarles con su nutrición. En la Amazonia colombiana se han reportado 18 géneros diferentes, siendo Glomus el género más representativo, cuyas especies generalmente conforman el 70% de toda la comunidad de hongos.

iii. Los hongos formadores de micorrizas arbusculares son muy sensibles a los cambios en el suelo, pero pueden recuperarse naturalmente junto con la vegetación en los primeros 10 años de regeneración natural.

iv. La Amazonia colombiana es la región del país con mayor diversidad y abundancia de hormigas (218 especies) y termitas (117 especies), y las que mayor biomasa viva representan en el suelo.

v. En el año 2020, se describieron cinco especies de lombrices de tierra amazónicas nuevas para la ciencia, aumentando así a 14 el reporte de especies de lombrices de tierra nativas para la región.

 El suelo uno de los principales reservorios para la diversidad del planeta, albergando aproximadamente el 25 % del total de especies de organismos vivos de la Tierra (FAO et al., 2020).Así mismo, la biodiversidad del suelo es una de las más desconocidas. Datos sobre la biodiversidad de suelos tropicales y la función de los diversos organismos y su relación con los ciclos biogeoquímicos es escasa, aun en países megadiversos como Colombia (Guerra et al., 2020).

Los suelos amazónicos colombianos en su gran mayoría son suelos de baja fertilidad (principalmente Oxisoles y Ultisoles) y constituyen el 29 % de los suelos de Colombia (IGAC 2012), lo que hace que estos suelos sean muy vulnerables a la alta degradación afectando la seguridad alimentaria de las comunidades locales y la biodiversidad edáfica. La deforestación, por ejemplo, es considerada una de las mayores amenazas para los organismos del suelo (FAO et al., 2020), siendo la principal amenaza en la Amazonia, donde el 17 % de las coberturas naturales han sido deforestadas. La región amazónica colombiana se encuentra afectada por procesos de deforestación que avanzan con rapidez y que generan focos de degradación del suelo (Armenteras et al., 2006). La falta de información en relación con el conocimiento del suelo, sus características biológicas y alternativas de recuperación ha incrementado su degradación.  En particular la información sobre los suelos y sus funciones a escalas semi-detalladas y detalladas (1:25.000) es poca y dispersa (Murcia et al., 2014). Sin embargo, esta información es necesaria para la zonificación y planificación del uso sostenible de los suelos, el diseño de los planes de gestión del riesgo, y demás políticas públicas que involucran el manejo del suelo (Minambiente 2016). Dada la limitada fertilidad de los suelos amazónicos, su sostenibilidad depende de la actividad biológica de los organismos del suelo y el eficiente reciclaje de nutrientes y de la materia orgánica.

Por ello, el Instituto Sinchi ha venido impulsando el estudio de la biología de los suelos amazónicos con énfasis en algunos grupos vitales para la sostenibilidad del ecosistema como lo son los hongos benéficos que se asocian a las plantas ayudándolas en su nutrición (los hongos formadores de micorrizas arbusculares (HMA)); y la macrofauna edáfica con énfasis en ingenieros del suelo (hormigas, termitas y lombrices de tierra), por su directo papel en el fraccionamiento de la materia orgánica y la estabilidad de los nutrientes en el suelo (Brussaard et al., 2007; Griffiths et al., 2021). Para ello, se hacen colectas en campo de organismos edáficos usando la metodología del monolito TSBF (Tropical Soil Biology and Fertility, Anderson & Ingram, 1993), y trampas de extracción de hojarasca winkler combinada con muestreos aleatorios. En el laboratorio se utilizan técnicas morfológicas clásicas y moleculares para la determinación de la diversidad y composición de especies de las diferentes comunidades biológicas.

Localización geográfica de los resultados del presente informe:   Departamento de Amazonas, municipios de Leticia (zona rural) y Puerto Nariño. Departamento de Caquetá, municipios de de Florencia, Albania, Paujíl, Belén de los Andaquíes y San Vicente del Caguán. Departamento de Guainía, municipio de Inírida. Departamento de Vaupés, municipio de Mitú.

 En campo, se hacen colectas de organismos edáficos usando la metodología del monolito TSBF (Tropical Soil Biology and Fertility, Anderson & Ingram, 1993), y trampas de extracción de hojarasca winkler combinada con muestreos aleatorios. En el laboratorio se utilizan técnicas morfológicas clásicas y moleculares para la determinación de la diversidad y composición de especies de las diferentes comunidades biológicas.

Estado del conocimiento de los recursos naturales del suelo

Hongos formadores de micorrizas arbusculares

Hasta el año 2020, el Instituto Sinchi cuenta con una base de datos de hongos formadores de micorrizas arbusculares (HMA) con 1.398 registros, de géneros y especies determinados a partir de las esporas de los hongos o por técnicas moleculares a partir de muestras de suelo o raíz.

A la fecha se han encontrado asociados a suelos amazónicos colombianos 18 géneros de HMA: Acaulospora, Ambispora, Archaeospora, Cetraspora, Claroideoglomus, Diversispora, Funneliformis, Gigaspora, Glomus, Kuklospora, Paraglomus, Racocetra, Rhizophagus, Sclerocarpum, Scutellospora, Septoglomus, Simiglomus y Viscospora (Peña-Venegas et al., 2019; Peña-Venegas & Vasco-Palacios 2019).

La base de datos del Instituto Sinchi contiene 185 morfotipos y 193 taxones virtuales. Sin embargo, solo el 28 % de las morfoespecies o taxones virtuales han podido ser determinados hasta especie (Tabla 1). Esta baja determinación taxonómica básicamente ocurre por las limitaciones que tienen las técnicas de laboratorio para poder comparar las diferentes morfoespecies con vauchers o con secuencias previamente registradas en bases de datos mundiales de especies específicas. Esto indica que aún queda un amplio trabajo por hacer para determinar la diversidad de estos hongos en los suelos amazónicos.

La composición de la comunidad de estos hongos en suelos amazónicos, se caracteriza por que un 70 % de esta corresponde a morfoespecies o taxones virtuales del género Glomus, seguido por el género Acaulospora. Este último ha sido identificado como un género frecuente en suelos ácidos tropicales.

Algunos estudios de estos hongos en áreas de restauración por regeneración natural en el departamento de Caquetá, muestran que la diversidad de géneros y la riqueza de estos hongos benéficos es baja en suelos que fueron transformados y convertidos en potreros para pastoreo de ganado. Sin embargo, al cabo de 10 años luego que estos potreros han sido abandonados para recuperación natural, la comunidad de estos hongos puede alcanzar una diversidad de géneros y riqueza similares a los de un bosque natural (Figura 2). Esta recuperación va de la mano con la recuperación de especies vegetales, dada la naturaleza de estos hongos como simbiontes obligados de plantas.

Macrofauna edáfica

Hasta el año 2020 se tienen registros de 40 grupos taxonómicos diferentes de macrofauna del suelo presentes en la Amazonia colombiana, donde las hormigas (Formicidae) y las termitas (Blattodea: Isoptera) son los grupos más diversos, abundantes en la región y los que más biomasa aportan al suelo.  Para el 2018 se habían reportado 218 especies diferentes de hormigas (Castro et al., 2018a). Para el año 2021, se ha logrado aumentar el número de especies de hormigas a 240 especies, en donde se resaltan dos especies del género Syscia como nuevas para la ciencia (en proceso de descripción).

Por otra parte, se registraron 4 nuevos reportes de especies de hormigas para Colombia: Mycetomoellerius relictus, Octostruma betschi, Octostruma batesi y Hylomyrma longiscapa. Y 16 registros nuevos para la Amazonia colombiana: Acropyga furhmanni, Rogeria lirata, Rogeria curvipubens, Nylanderia fulva, Nylanderia steinheili Anochetus targionii, Gnamtogenys horni, Gnmatogenys regularis, Gnamtogenys striatula. Strumygenys elongata, Strumygenis marginiventris, Strummygenys eggersi, Cyphomyrmex vorticis, Cyphomyrmex peltatus, Cyphomyrmex flavidus y Odontomachus meinerti.

Actualmente, el instituto SINCHI cuenta con la mayor colección de termitas del país, además de contar con la descripción de tres especies nuevas para ciencia en años recientes (Castro et al., 2018b, 2020; Castro & Scheffrahn, 2019) y los nuevos registros de termitas consumidoras de hojarasca para el país (Castro & Pinzon, 2018; Pinzón & Castro, 2018). Actualmente se reportan 117 especies descritas para la ciencia, englobando en la región el 71.3 % de la biodiversidad general de termitas del país. También se han identificado 25 especies nuevas y 16 géneros nuevos de termitas consumidoras de humus (subfamilia Apicotermitinae) para la Amazonia colombiana.

Se está trabajando taxonómicamente en el género Humutermes (Figura 3) cuyas dos únicas especies están reportadas para la Amazonia, además de contar con otras dos posibles nuevas especies, en proceso de corroboración. Las termitas del género Humutermes carecen de características morfológicas externas que ayuden a las distinguirlas fácilmente, pero se han encontrado variaciones morfológicas internas muy notorias, por lo que pruebas moleculares podrían ayudar a limitar bien las especies, determinando inequívocamente las nuevas especies para la ciencia.

El tercer grupo de importancia en los suelos dentro de los “ingenieros del ecosistema”, son las lombrices de tierra (Oligocheta). Este grupo se caracteriza por ser el menos trabajado taxonómicamente y el más desconocido en la región dado los pocos expertos taxónomos de Oligoquetos en Colombia, y que, además, han tenido un acceso limitado a la región amazónica. En el año 2020, se realizó la publicación de cinco especies nuevas de lombrices de tierra de áreas circundantes de la ciudad de Leticia (Feijoo-Martínez et al., 2020). Las especies nuevas se describieron a partir de estructuras morfológicas internas y pertenecen a dos géneros de lombrices tropicales, sus nombres son: Rhinodrilus alecrisus, Rhinodrilus buree, Rhinodrilus muruiboeane, Rhinodrilus sinchi y Diachaeta sabalomurui. Con esto se aumenta el número de especies de lombrices de tierra de la Amazonia colombiana a 14 especies nativas (Feijoo-Martínez et al., 2020) y cinco exóticas (Feijoo & Celis 2011).

Los otros grupos taxonómicos de macrofauna edáfica no han sido trabajados a una resolución taxonómica alta como los ingenieros del suelo. Sin embargo, se resalta que hay una alta diversidad aún desconocida, para grupos como Coleoptera que se reporta con 37 familias, Araneae con 44 familias, Chilopoda con 12 familias, Diplopoda con 23 familias, Opiliones con 20 familas y Hemipetra con 23 familias.

En total, el conocimiento actual de la diversidad de la fauna del suelo se resume en 181.393 individuos repartidos en 2 phyllum, 10 clases, 47 órdenes, 197 familias, 198 géneros, 468 especies confirmadas y más de 800 morfoespecies. Todos estos ejemplares reposan en una colección de trabajo denominada “Colección de Artrópodos Terrestres de la Amazonia Colombiana – CATAC”, la cual cuenta actualmente con 10.964 especímenes de macrofauna de la región. Siendo el principal referente para la diversidad de termitas y hormigas en el país.

En el último año se evaluó la biomasa fresca que aporta la macrofauna edáfica en la recuperación de suelos de potreros degradados por medio de su regeneración natural. Se encontró que el real aporte en la biomasa de la macrofauna a los suelos depende del tamaño y peso de los organismos que él se encuentra y no con la densidad de individuos allí presentes, en especial, si son organismos muy pequeños y pocos pesados. También se observó en procesos de regeneración natural de potreros degradados que la biomasa de la macrofauna edáfica aumenta a lo largo del tiempo, siendo las termitas es uno de los grupos que más aporta biomasa (Figura 4).

Esto se traduce en una mayor aireación, aporte de nutrientes a los suelos, mejorando así la calidad del suelo de coberturas secundarias más viejas.

Recomendaciones y alternativas propuestas

 La asociación micorriza arbuscular parece ser una de las estrategias más importantes que las plantas en la región han desarrollado para suplir las deficiencias nutricionales de los suelos y clave en la restauración de áreas degradadas. La recuperación de la cobertura vegetal, va de la mano con la diversificación y aumento de la riqueza de estos hongos benéficos en el suelo, lo cual es un indicador claro de recuperación de los suelos y de las relaciones planta­-microorganismo.

 La macrofauna edáfica es un buen indicador de calidad de suelo, debido a su aporte de biomasa y la diversidad de especies que varía según la calidad de los suelos. El estudio de estas comunidades nos permite entender la dinámica biológica de los suelos amazónicos y el impacto negativo o positivo de la actividad antrópica en la región.

Los resultados también muestran que hay una diversidad oculta en el suelo, que se ha comenzado a conocer notablemente en los últimos años, pero aún existen grupos en los que existe una gran brecha de desconocimiento de su biodiversidad, no solo a escala local y regional, si no también global.

Es necesario continuar con las colectas de estos organismos y en especial en departamentos de la Amazonia colombiana donde no hay reportes de estudios anteriormente realizados y sus ecosistemas están en riesgo de transformación. Al no contar con una línea base de la composición, diversidad, y abundancia de organismos del suelo, es difícil tener una referencia que permita evaluar los procesos de recuperación (activa o pasiva) que se implementan en la región.

Los resultados aquí presentados están en línea con el Plan de Acción para la Gestión Sostenible del Suelo, línea estratégica 5. Investigación, innovación y transferencia de tecnología. Los resultados también responden directamente al Objetivo de Desarrollo Sostenible No. 15 de la ONU de proteger, restablecer y promover el uso sostenible de los ecosistemas terrestres, luchar contra la desertificación, detener y revertir la degradación de las tierras y poner freno a la pérdida de la diversidad biológica.

El mantener suelos sanos y funcionales se constituye en principal recurso para asegurar la seguridad alimentaria y una producción sostenible en la región, sin la necesidad de seguir incrementando las áreas deforestadas. Los suelos sanos son además un reservorio genético, que garantiza la conservación de especies que prestan servicios ecosistémicos vitales para la vida humana, directa e indirectamente.

Adicionalmente, un suelo sano tiene mayores cantidades de carbono fijado, por lo que contribuye de forma positiva a controlar el cambio climático, fijando carbono que podría pasar a la atmósfera. El entender cómo ocurren estos procesos de fijación de carbono en el suelo, ayudará a generar planes de recarbonización de los mismos en la región, imitando lo que ocurre en los suelos negros antropogénicos, también conocidos como Terras Pretas.

Uno de los nuevos retos es la evaluación de los efectos del mercurio en los suelos aluviales de la región por actividades de minería. Este metal por ser líquido, penetra y se difunde fácilmente en el suelo siendo muy difícil su descontaminación. Adicionalmente es altamente tóxico, y puede estar afectando a las diferentes comunidades biológicas del suelo, así como bioacumulándose en cultivos producidos en las várzeas, lo cual constituiría un riesgo inminente a la salud de sus pobladores. Hasta la fecha, no se han realizado estudios en ese sentido en la región.