Soil food web dynamics and agroecosystem functionality under climate change in Mediterranean drylands: adaptation potential of conservation and organic agriculture

Abstract

Antecededentes El cambio climático y los cambios en el manejo del suelo están transformando profundamente la estructura, el funcionamiento y la estabilidad de los suelos agrícolas, con implicaciones directas para el carbono orgánico del suelo (SOC), el ciclo de nutrientes, la biodiversidad y el rendimiento de los cultivos. Los suelos constituyen uno de los mayores reservorios de carbono terrestre y desempeñan un papel central en la regulación de los ciclos biogeoquímicos que sustentan la producción de alimentos y la regulación climática. Sin embargo, en los agroecosistemas, estas funciones se ven cada vez más comprometidas por la presión combinada del cambio climático y el manejo agrícola intensivo. Los agroecosistemas mediterráneos son especialmente vulnerables a estas perturbaciones debido a sus limitaciones climáticas inherentes, que incluyen una elevada variabilidad interanual de las precipitaciones, sequías más intensas y recurrentes y unas altas temperaturas, factores que se prevén que se intensifiquen bajo escenarios climáticos futuros. En la región mediterránea, estos factores de estrés climático convergen con prácticas agrícolas intensivas (que incluyen, por ejemplo, la perturbación mecánica del suelo y el uso generalizado de fertilizantes sintéticos), amenazando la sostenibilidad a largo plazo de los agroecosistemas. Una preocupación central es la vulnerabilidad de la biota del suelo, cuyas interacciones sustentan procesos ecosistémicos clave y cuya estabilidad puede verse alterada bajo estreses concurrentes. Los organismos del suelo —desde microorganismos hasta microfauna como los nematodos— regulan la mineralización de nutrientes, la estabilización y pérdida de carbono y las retroalimentaciones planta–suelo, influyendo directamente en la productividad de los cultivos y el funcionamiento del agroecosistema. El cambio climático supone una amenza importante al alterar tanto la composición como la actividad de la biota del suelo, comprometiendo potencialmente su resistencia (capacidad de soportar una perturbación) y su resiliencia (capacidad de recuperación tras la perturbación). Aunque se prevé que múltiples factores relacionados con el cambio climático, como el calentamiento y la sequía, afectarán de forma interactiva a las comunidades y los procesos del suelo, las pruebas empíricas de sus efectos combinados siguen siendo escasos. Esta laguna de conocimiento limita nuestra capacidad para predecir cómo responderán las redes tróficas del suelo y las funciones ecosistémicas asociadas a los escenarios climáticos futuros. En consecuencia, existe un interés creciente por restaurar y mejorar el funcionamiento del suelo mediante prácticas agrícolas climáticamente Resumen | 17 adaptadas y sostenibles que mejoren la captura de carbono, preserven la biodiversidad y mantengan la productividad. Se han propuesto ampliamente estrategias como la siembra directa, el laboreo reducido y la rotación de cultivos, así como el uso de enmiendas orgánicas, para fortalecer la estructura del suelo, crear reservas de SOC y promover las comunidades microbianas y de nematofauna del suelo. Sin embargo, su eficacia bajo factores de estrés climático concurrentes —y sus efectos a largo plazo— siguen sin estar completamente caracterizadas, especialmente en contextos mediterráneos semiáridos, donde la escasez de agua es una limitación dominante. Avanzar en el conocimiento de estos aspectos resulta fundamental para proponer estrategias de gestión realistas que protejan los agroecosistemas frente a las perturbaciones climáticas, al tiempo que se mantienen las funciones clave de ellos...