“Evaluación experimental del efecto de la neblina sobre la estructura y composición de las comunidades bacterianas del suelo del desierto de Atacama”

Abstract

En ambientes áridos el agua de fuentes alternativas a las precipitaciones es crítica para el desarrollo de seres vivos. Esta condición es muy relevante en el Desierto de Atacama al ser el más árido del planeta. En este lugar, específicamente en el Oasis de niebla Alto Patache, podemos encontrar distintos tipos de biocostras (costras biológicas del suelo) que dependen de la neblina marina. De esta forma, se busca determinar de manera experimental la importancia relativa del aporte de neblina sobre el desarrollo de las comunidades microbianas del suelo mediante la colecta de suelos con y sin biocostra bajo la influencia de exclusiones de neblina que aumentan el aporte de esta. Se establecieron tres tratamientos con distintos aportes de neblina: el Suelo Control (SC) sin exclusión de neblina, y con exclusiones (aumento de neblina), el Suelo con aporte de Agua (SA) y el Suelo con aporte de Agua extra (SA+). Se evaluaron variables fisicoquímicas del suelo y variables comunitarias mediante identificación de ASVs con el gen 16S. Así es cómo se observaron cambios en el pH, %Carbono, %Nitrógeno, y también, cambios en los patrones de estructura y composición microbiana. Se destaca una mayor diversidad microbiana asociada al aumento del ingreso de agua de neblina, siendo esta una de las mayores registradas en ambientes áridos. Se identificaron ASVs correspondientes a los filos Actinobacteria, Chloroflexi y Proteobacteria entre los más abundantes. También se observaron diferencias de hasta un 30% de las ASVs presentes en los tres tratamientos existentes, donde además se observó un núcleo microbiano de 103 ASVs que fueron encontrados en los tres tratamientos. Se observaron, además, similitudes a la dinámica de sucesión ecológica, indicadas por un aumento de la complejidad de las comunidades debido al aumento de neblina. También, se encontró una asociación significativa entre la distribución de las ASVs encontradas y el pH de los suelos. Finalmente, se dio cuenta que la biocenosis encontrada tiene similitudes con otros sitios del desierto de Atacama y, además, varias singularidades respecto al resto de comunidades microbianas de suelos áridos en el planeta

In arid environments water from alternative sources other than precipitation are crucial for the development of living organisms. This condition is particularly relevant in the Atacama Desert, known as the driest place on Earth. In this location, specifically within the Alto Patache Fog Oasis, various types of biocrusts (biological soil crusts) dependent on coastal fog can be found. Thus, this study aims to experimentally determine the relative importance of fog input. Three treatments with different fog inputs were established: Control Soil (SC) without fog exclusion, soil with water input (SA), and soil with extra water input (SA+). Physicochemical soil and community variables were assessed through the identification of ASVs (Amplicon Sequence Variants) using the 16S gene. Changes in pH, %Carbon, %Nitrogen, and shifts in microbial structural and compositional patterns were observed. A higher microbial diversity was associated with increased fogwater input, representing one of the highest levels reported in arid environments. ASVs corresponding to the phyla Actinobacteria, Chloroflexi, and Proteobacteria were among the most abundant. Differences of up to 30% were noted in the ASVs present across the three treatment groups, alongside the identification of a core microbiome of 103 ASVs present in all treatments. Ecological succession dynamics were also evident, indicated by increased community complexity due to elevated fog input. Additionally, a significant association was found between the distribution of ASVs and soil pH. Finally, it was observed that the biocenosis in Alto Patache shares similarities with other sites in the Atacama Desert and exhibits several unique features compared to other microbial communities in arid soils worldwide