El nuevo método abre una ventana para la ciencia, dice O:"Podemos aprender cuando las raíces crecen, por ejemplo. "Crédito:Colourbox
Las raíces se pueden "escuchar" mientras crecen y los gusanos cuando se excavan. Investigadores de ETH Zurich y el Instituto Nacional Francés de Investigación Agrícola presentan un nuevo método para el análisis de suelos.
El suelo sano está vivo, un principio que se aplica tanto a los suelos naturales como a los cultivados. Gran parte de lo que sucede bajo tierra, sin embargo, permanece oculto para los investigadores. Sería útil una mayor conciencia de los fenómenos involucrados para comprender mejor las interrelaciones en este ecosistema.
Ruidos medibles
Lo que no se ve quizás se escuche:con esto en mente, Investigadores de ETH Zurich y el Instituto Nacional Francés de Investigación Agrícola (INRA) han estado utilizando sensores piezoeléctricos para investigar varios suelos en busca de emisiones acústicas.
El resultado:cuando las raíces crecen o las lombrices excavan túneles, hacen ruidos que claramente se remontan al crecimiento de las raíces y la actividad de los gusanos. Así lo ha demostrado un estudio realizado por Marine Lacoste del INRA, Siul Ruiz y el profesor de ETH Dani Or del Instituto de Biogeoquímica y Dinámica de Contaminantes de ETH Zurich.
Escuchar el suelo abre una nueva ventana para la ciencia, dice O:"Podemos aprender cuando las raíces crecen, por ejemplo. Hasta ahora, no sabíamos si pasaba durante el día, por la noche, o en condiciones de suelo húmedo o seco. El nuevo método nos permite descubrir esto en el sitio con relativa facilidad y sin excavar ”. Los investigadores han demostrado por primera vez que la actividad biológica en el suelo se puede medir mediante sensores acústicos.
Para probar esta hipótesis, los investigadores compararon las observaciones visuales con las mediciones acústicas. Lo demostraron en celdas de vidrio llenas de suelo arenoso con plantas de maíz y en celdas similares llenas de suelo arcilloso que permite a las lombrices de tierra excavar túneles.
Las imágenes de lapso de tiempo registraron visualmente el crecimiento de las raíces (a, B), que dio la longitud total estimada de la raíz, mientras que dos sensores registraron emisiones acústicas (c). Crédito:Marine Lacoste, Informes científicos, CC BY 4.0
Los sensores piezoeléctricos registraron las emisiones acústicas, que toman la forma de ondas elásticas a una frecuencia de 1-100 kilohercios. Se producen ondas sonoras de esta naturaleza, por ejemplo, cuando los granos pequeños se mueven o se frotan entre sí, o cuando se forman pequeñas grietas en el suelo. Los humanos no pueden oírlos.
Después de siete días (lombriz de tierra) y diecinueve días (raíces), los investigadores correlacionaron el crecimiento de raíces observado y los túneles excavados con los ruidos registrados; fueron muy consistentes. Las mediciones de control de las células que contienen solo suelo confirmaron que los sonidos se originaron en las raíces y la actividad de las lombrices de tierra.
¿Cuándo crecen las raíces y cuántas?
Dani Or ya ha investigado con éxito el terreno en busca de signos tempranos de deslizamientos de tierra. El trabajo le enseñó a distinguir e interpretar una gama de emisiones acústicas. Dice:"Los ruidos en el suelo son de muy baja magnitud, pero el hecho de que exhiban firmas específicas significa que pueden atribuirse a fuentes específicas. Gusanos por ejemplo, moverse mucho más rápido que las raíces, mientras que sus emisiones acústicas son mucho más irregulares ".
Espera que el nuevo método le permita en algún momento realizar evaluaciones cuantitativas sobre el número de puntas de las raíces que crecen simultáneamente y la velocidad de su crecimiento. No menos importante, el método podría arrojar luz sobre la interacción de las lombrices de tierra y el crecimiento de las raíces y la formación de estructuras del suelo.
Siguiente paso:prueba de campo
El estudio ha permitido a los investigadores demostrar que la actividad biológica del suelo se puede medir acústicamente, en condiciones de laboratorio, por lo menos. El siguiente paso consiste en observar las situaciones que se adaptan al método y cómo se desarrolla en el campo. Una prueba preliminar ya ha tenido éxito:los investigadores dejaron que las plantas crecieran en una columna de suelo, lo que les permitió medir acústicamente el crecimiento de las raíces. O bien, puede ver que su método será utilizado por los agricultores en el futuro junto con otros medios de análisis de suelos.
