«500 especies de bacterias dominan la mitad de los suelos del planeta y del 80% no sabemos casi nada»

¿Cuáles son sus raíces?

Soy de Utrera, tengo 34 años. Estoy casado y no tengo hijos. Mi pareja es norteamericana, estudió Filología Hispánica, está buscando trabajo. Vivimos en Sevilla, cerca de la Alameda de Hércules. Pero estamos buscando mudarnos a Utrera. Mi padre era agricultor, se ha llevado toda la vida trabajando en el campo de jornalero, y en su finca cultivando verduras. Mi madre era auxiliar de clínica en el Hospital Macarena, en el área de Maternidad. Ambos están jubilados. Soy el mayor de dos hermanos, mi hermano Antonio es ingeniero químico, ahora está empezando a trabajar en lo suyo. Todo el periodo de colegio e instituto lo hice en Utrera. Primero en el Colegio de la Sagrada Familia, después pasé al Sagrado Corazón, continué en Al Andalus y la ESO y Bachillerato los hice en el Instituto Ruiz Gijón.

¿Estar en contacto con los terrenos agrícolas le inspiró para su trayectoria investigadora?

Desde niño he estado mucho en contacto con la naturaleza. Mi abuela paterna vivía en el campo, a él iba mucho con mi padre. Me gustaba jugar con la tierra, buscar hormigueros. Un profesor del instituto, Enrique Rodríguez, también me inspiró con sus clases de Ecología. Elegí en 2003 hacer la carrera de Ciencias Ambientales, en la Universidad Olavide, y fue un gran acierto. Al ser tan multidisciplinar me ha ayudado mucho en mi carrera investigadora.

¿A qué dedicó su tesis?

Al estudio de los factores que controlan el ciclo del nitrógeno a distintas escalas espaciales. Tanto en experimentos de campo a nivel local como investigando áreas desérticas a nivel global. Me dirigieron Antonio Gallardo y Fernando Maestre. Fue una gran experiencia que potenció en mí el interés por los estudios globales, son mucho más atractivos para que puedan ser aplicados internacionalmente. Es fantástico haber logrado tener una red de colaboraciones con investigadores de más de 30 países, y recibir muestras de India, China, Australia,... Para todo ello, me he ganado el respeto científico publicando mis investigaciones en revistas muy bien valoradas.

¿Cuándo tuvo su primera experiencia internacional?

En 2009, en Estados Unidos, estuve tres meses en Fort Collins, en la Universidad de Colorado, que es muy potente en agricultura y en recursos naturales. Mi estancia de mayor duración fue en Australia, en 2014 me fui y estuve dos años y medio en Richmond, en la universidad de Western Sidney. Trabajando en un proyecto de cómo la teoría ecológica explica la biodiversidad y el funcionamiento ecosistémico, con el profesor Brajesh K. Singh, con el que todavía colaboro mucho. Después conseguí ser elegido en una convocatoria europea del programa Marie Curie y tuve un contrato de tres años para seguir avanzando en esa línea de investigación, de los que dos trabajé desde la Universidad de Colorado en Boulder y el tercero en Madrid, en la Universidad Rey Juan Carlos. De ahí pasé unos meses a la de Alicante, y ahora he podido asentarme en la Olavide al ser seleccionado para un contrato Ramón y Cajal del Ministerio de Ciencia.

Otros muchos investigadores con excelente curriculum no consiguen retornar a España por falta de plazas.

En España es muy complicada la situación de la ciencia. Muchos colegas tienen curriculum fantásticos y el sistema no les permite volver por falta de recursos. Cuando me fui, sabía que tendría que trabajar muchísimo y publicar muchísimo para tener opciones de volver. Tengo más de 130 artículos de investigación publicados, y con un estimable índice de impacto en la comunidad internacional. En otros países donde he trabajado es mucho más fácil ser contratado.

Explique cómo aborda el conocimiento de los ecosistemas.

Por ejemplo, el proyecto que me aprobaron con el contrato Marie Curie era para estudiar el desarrollo ecosistémico de la diversidad del suelo a lo largo de millones de años, y su funcionamiento. Desde zonas volcánicas en Hawai, que se sabe son de diferentes etapas (unas tienen cuatro millones de años y otras solo trescientos años), a la isla de La Palma, en Canarias, donde hay zonas donde el proceso volcánico de generación de suelo es de tres millones de años y en otras fue hace novecientos años. También en lugares como un glaciar alpino en Austria, como dunas en Australia,... Buscaba evaluar el efecto de la edad del suelo sobre la biodiversidad de los microorganismos, y cómo cambia la diversidad de las bacterias, hongos, etc. del suelo. Empecé a contactar con investigadores de diversos países, y monté una red global de cronosecuencia, para analizar sitios donde ya se conoce la edad del suelo. Enrolé a colegas de Australia, de Taiwan, de EEUU, de Bolivia, de Canarias,...

¿Cómo se sistematiza la obtención de material en suelos de diversos países para que se los envíen y se homogeneice su análisis?

Con muchos colegas que trabajan en este tipo de estudios globales, desarrollo un protocolo muy sencillo, que cualquier persona puede hacer. Eso es muy importante porque no todas las que colaboran tienen el mismo tipo de experiencia profesional. Lo primero: localizamos en el mundo lugares que los geólogos llevan muchos años estudiando y se conoce la edad de esos suelos. En cada uno de esos lugares se buscan parcelas de suelos naturales (es decir, donde no se hayan hecho trabajos agrícolas, pues la agricultura destruye la capa superior del suelo) de al menos unos 50x50 metros, y se recogen con 25 cilindros metálicos otras tantas muestras de los 10 primeros centímetros del suelo. Es donde hay más actividad orgánica y más fertilidad: microbios, invertebrados, insectos, raíces de plantas. Porque a mayor profundidad del suelo, menos oxígeno hay. Así, en esa capa inicial, se capta toda la heterogeneidad de materia que haya en ese terreno, y se analiza en el laboratorio.

¿De qué manera?

Por ejemplo, para identificar las comunidades microbianas que viven en el suelo usamos métodos de secuenciación masiva de ADN. Nosotros no miramos por microscopio las especies, sino que extraemos el ADN del suelo y luego secuenciamos con técnicas de PCR, el término que ahora mucha gente conoce por las pruebas para detectar el coronavirus. En nuestro caso, averiguamos con fragmentos de ADN la biodiversidad de bacterias, de hongos, que hay en ese suelo. También recogemos información sobre la cobertura de vegetación de esa zona, sobre cuántas especies de plantas hay. Medimos la cantidad de carbono que está guardada en el suelo o la actividad de los microbios que viven en el suelo. Son procesos que nos dan información de cómo de fértil es el ecosistema. Si es más productivo, si está ayudando a regular el clima. Porque si tiene mucho carbono almacenado, ese carbono no está en la atmósfera. Por lo tanto, está ayudando a regular el clima, comparado con un ecosistema que no tenga carbono orgánico en el suelo.

¿Esa red colaborativa le permite emprender en paralelo diversos trabajos que después interconectar?

Sí, siempre procuramos incorporar muestras y datos del mayor número de ecosistemas y países posible. Por ejemplo, en Musgonet, para identificar el microbioma de los musgos del suelo por todo el mundo, hay colaboraciones desde 35 países, entre ellos Brasil, Argentina, Eslovenia, Suráfrica, Nigeria, Israel, Francia, Canadá,...

¿Qué utilidad van a tener las investigaciones que coordina?

Soy un ecólogo de ecosistemas terrestres y me dedico a entender los componentes del sistema natural o agrícola y cómo interactúan. Nosotros hacemos, sobre todo, ciencia básica. Genera un conocimiento que luego se puede utilizar. Por ejemplo, el atlas global de bacterias es el primero que se hace de microorganismos de todos los suelos. No sabíamos cuáles eran las bacterias dominantes del mundo y qué hacen. Ese tipo de conocimiento es muy útil porque permite empezar a cultivar esos microorganismos para aumentar la productividad agrícola. Parte del trabajo que hago a día de hoy está destinado a identificar esos microorganismos e intentar cultivar los que son interesantes para la producción agrícola. Cada vez estoy colaborando más también para investigaciones aplicadas a la agricultura, y en suelos cultivados. Sobre todo con colegas chinos que llevan décadas en ese ámbito.

¿Y con el atlas de patógenos?

Es algo que tampoco existía. Conocerlos y estudiar cómo van a cambiar con las proyecciones de cambio climático puede ser muy útil para los gobiernos, para saber cuáles son las zonas que, en un principio, podrían ser más sensibles a graves perjuicios, a convertirse en una peste. Algunos de los patógenos identificados destruyen las manzanas, o las bananas, o el trigo. La ciencia básica se ve como algo muy lejano, pero imaginemos que hubiéramos tenido muchísima más información sobre los coronavirus y cómo se comportan. Vamos a ciegas porque no se invierte suficiente.

¿Tan poco sabemos sobre lo que existe tan cerca de nuestros pasos?

Nuestro nivel de conocimiento es como si entráramos en un bosque y no sabemos que estamos en un bosque, y no supiéramos cuáles son las plantas dominantes, que son árboles. Los microorganismos del suelo son los más dominantes del planeta. Son los reyes del planeta. Una cucharada de suelo tiene miles de especies de microorganismos y millones de células de microorganismos. Y son los que nos mantienen vivos. No los vemos y es complejo de entender, pero son los que nos ayudan a producir la comida, o los que destruyen las poblaciones de plantas.

En el atlas hemos explicado cuáles son los más dominantes. Y hemos encontrado que hay una 'aristocracia' de microorganismos que controlan todos los recursos. Unas 500 especies en todo el mundo de bacterias son las que tienen la mitad de los recursos de nuestros suelos. Algunas sí son bien conocidas, pero debería preocuparnos que del 80% no sepamos casi nada.

Destaque algunas de esas bacterias.

Las Bradyrhizobium. Son bastante dominantes. Algunas hacen fijación de nitrógeno de la atmósfera. Juegan un papel importante en el ciclo de los nutrientes. Las Methylibium, que consumen metano. Algunas de las Mycobacterium son patógenos humanos que causan enfermedades respiratorias. Algunas de las Streptomyces están asociadas con la resistencia a los antibióticos.

¿Y del estudio de los hongos patógenos?

Vemos que con los incrementos de aridez que se están produciendo en territorios de muchos lugares del planeta por el cambio climático, pueden producirse cambios drásticos por el importante incremento de patógenos que del suelo pasen a las plantas y las perjudiquen. Las zonas más cálidas son las que tienen más proporción de patógenos en el suelo. Por ejemplo, a tener en cuenta el aumento de la Alternaria, que afecta mucho al amarilleo de las hojas y al moteado de las frutas. El del Fusarium, que afecta al trigo. El del Phoma, que afecta a las raíces de las cebollas y los ajos. El del Venturia, la sarna del manzano. Pensemos en cuáles son hoy en día los estándares de calidad de la producción de fruta. Aunque esté picada solo un poco, se acaba tirando.

Señale ejemplos de cambio climático muy a tener en cuenta en España.

El incremento de la sequía y de la aridez se va a notar mucho en zonas del este de España. Y se están usando demasiado los acuíferos, puede llegar un momento en que se agoten. Ya vemos en una zona que no está lejos de España, como es el Sahel africano, cómo la reducción de la disponibilidad de agua está llegando a niveles extremos. Eso está provocando la intensificación de los procesos de inmigración.

¿Cuántas personas trabajan con usted en su laboratorio en la Olavide?

En la universidad estoy adscrito al Área de Ecología y estoy poniendo en marcha un laboratorio de estudios sobre biodiversidad y funcionamiento ecosistémico. Conmigo están dos doctorandos y un par de estudiantes. Uno se acaba de ir de intercambio con China, donde, por mis colaboraciones, tenemos acuerdos. Por eso se ha incorporado una doctoranda china, proveniente de la Northeast Normal University, en Changchun.

¿Cuál es su próximo reto?

Son dos. Uno es urbano y el otro agrícola. La Fundación BBVA me concedió 40.000 euros para mi proyecto de estudio global de los ecosistemas urbanos. Ya tenemos las muestras recogidas, en suelos de parques de más de 25 ciudades, tanto pequeñas como enormes: Pekín, Denver, Santiago de Chile, Utrera, Madrid, Sidney, Ciudad de México,... Haremos una secuenciación masiva de los microorganismos.

¿Y el agrícola?

El objetivo es investigar el microbioma de cultivos agrícolas tan importantes como el maíz, el trigo o el arroz. Estos días estamos trabajando en la recoleccion de las muestras. De nuevo, este muestreo incluye zonas de todo el mundo, desde China, América, toda Europa, Africa y Australia. Estoy en el equipo de dirección del proyecto junto a Brajesh K. Singh y Eleonora Egidi.

La contaminación del aire en las ciudades es causa de miles de muertes en países como España. ¿Volveremos a esa 'normalidad' o la sociedad impondrá a sus representantes políticos que la gestión urbana se vertebre con criterios sanitarios?

Me gusta ser positivo y pensar que, con el tiempo, vamos a llegar a un equilibrio para el medio ambiente urbano, tomando medidas para reducir el uso de coches contaminantes. Me da miedo que los humanos somos de pensar muy a corto plazo. En la crisis del coronavirus lo hemos visto claramente: durante los primeros meses se ha valorado muchísimo la investigación y la sanidad. Ahora, la prioridad es el turismo. Pero en realidad debería ser prevenir el cambio climático y cómo puede afectar a la producción de alimentos, a procesos de sequía,...

¿Sus estudios servirán para que se replantee el concepto de parques naturales y se amplíen notablemente las áreas a preservar, no solo para evitar que los seres humanos alteren de modo irreversible los hábitats de determinados animales y plantas, sino también para no desestabilizar los reservorios de bacterias, patógenos, virus...?

En mi opinión, todos los países del mundo deben proteger un porcentaje más grande de su territorio e invertir más en investigaciones para fomentar la continuidad de la interacción entre seres vivos. Y hay que avanzar muchísimo más en el conocimiento de la biodiversidad de los organismos del suelo. Porque ya se conocen 'puntos calientes' de biodiversidad en su dimensión por encima del subsuelo, como la cuenca mediterránea, algunas zonas de Australia, de Chile, etc. Pero no sabemos cuáles son los 'puntos calientes' del planeta en la dimensión subterránea, en las proporciones de patógenos del suelo.

¿Imagina que a científicos como usted les consideraran siempre 'servicios esenciales'?

La sociedad tiende a buscar a los científicos solo cuando los necesita. Ahora se ha conocido en España a quienes llevan décadas investigando coronavirus, y luchando a duras penas para mantener sus grupos de investigación porque no eran considerados prioritarios. Es muy importante que las nuevas generaciones y los gobiernos se den cuenta de que hay líneas estratégicas de investigación que se tienen que apoyar siempre, de forma que el mejor conocimiento exista cuando llegue una crisis de cualquier tipo. Que esas herramientas se tengan para poder predecir qué va a pasar en el futuro.