Home / Biología / Especies invasoras (X): Azolla, el asombroso helecho de agua

Especies invasoras (X): Azolla, el asombroso helecho de agua

Azolla es un género de helechos de aspecto poco frecuente. Estas plantas, a diferencia de los helechos comunes, son diminutas y crecen en colonias flotantes sobre masas de agua.

El género tiene varias especies descritas, pero por ahora sólo se han aceptado tres, debido a la dificultad de clasificar taxonómicamente a estas plantas. Una de estas especies es Azolla filiculoides, comúnmente llamada helecho de agua o helecho mosquito.

La planta es nativa de las regiones templadas de América. Cada individuo tiene un tamaño de 2,5-10cm, con hojas triangulares que le permiten flotar sobre el agua. Su aspecto general es esponjoso y se trata, hablando con franqueza, de una planta bonita. Por este motivo es popular su uso en acuarios y es debido a esto que se produce su introducción accidental fuera de su área nativa.

azolla helecho de agua
Imagen 1 Fotografía de Azolla en la que se aprecia su tamaño y la forma de sus hojas.

 Azolla, el helecho de agua como especie invasora

El problema asociado a Azolla filiculoides es que cubre completamente las masas de agua donde se introduce, llegando a formar un tapiz flotante. Esto es desastroso para el medio, ya que evita el paso de luz a la columna de agua, lo cual altera la composición del fitoplancton (algas microscópicas que realizan la fotosíntesis, y que por lo tanto requieren luz) y consecuentemente toda la estructura ecológica de ríos y lagos.

Además, el crecimiento de las poblaciones es extremadamente veloz. Se han descrito casos de poblaciones que duplican su biomasa en apenas tres días si las condiciones de luz y nutrientes lo permiten. El crecimiento se detiene una vez la planta ha cubierto por completo la superficie del agua.

El motivo por el que la planta es llamada helecho mosquito es que, según se dice, la densidad del tapiz que forma es tan grande que no permite a los mosquitos depositar sus huevos en el agua.

Eliminar una planta así no es en absoluto tarea sencilla, puesto que se reproduce de manera asexual a partir de fragmentos o sexual gracias a esporas. Esto conlleva que aunque se retirara toda la capa superficial de un río invadido por Azolla, la población podría sobrevivir gracias a pequeños fragmentos y regenerarse con el paso del tiempo. Por otra parte, las esporas se adhieren a las aves acuáticas o a los peces, lo cual les permite ser transportadas a grandes distancias.

Debido a su rápido crecimiento y a los impactos que causa en el medio, está clasificada como especie invasora agresiva en numerosos países. Este es el caso de España, donde está prohibida la introducción de la especie en el medio natural, así como su posesión, comercio o transporte. Esto se debe, como se ha mencionado antes, a que muchas de las introducciones en el medio se producen de manera accidental.

helecho mosquito tapizante
Imagen 2 Azolla crece cubriendo por completo las masas de agua, impidiendo el paso de luz.

 El evento Azolla

Estudios bioclimáticos han revelado un enfriamiento global ocurrido hace 49 millones de años, durante el Eoceno, gracias al aumento de las poblaciones de Azolla en lo que hoy día es el Océano Ártico.

En aquella época esa porción de mar era una masa de agua dulce, compatible con el desarrollo de plantas acuáticas. Las plantas cubrieron una superficie de unos 4 millones de kilómetros cuadrados de mar y la población sobrevivió casi un millón de años.

Durante este periodo los helechos fijaron una gran cantidad de dióxido de carbono, que es un gas de efecto invernadero y provoca el calentamiento del planeta. Posteriormente el océano se volvió salado y los helechos murieron de forma masiva, liberando parte del carbono acumulado y volviendo a calentarse el planeta.

Sin embargo, la temperatura global posterior al evento era menor que la temperatura anterior, por lo que Azolla contribuyó a un cambio climático perdurable. Pese a que no fue el único factor que intervino, se acepta que la población de helechos fue el factor más importante.

Fue en esta época, además, que se formaron las masas de hielo en los polos que existen en la actualidad. Así pues, un diminuto helecho que hoy día resulta un problema ecológico en algunos países contribuyó a establecer el clima actual.

 Las bondades del helecho de agua

Un uso que se ha propuesto para esta especie es la biorremediación. Es decir, emplear seres vivos para lidiar con el problema de la contaminación producida por los humanos. Las poblaciones de Azolla son capaces de eliminar del agua metales como cromo, níquel, cobre, zinc o plomo. Una vez eliminados los contaminantes, se cosechan las plantas, se secan y se tratan como residuo sólido, mucho más manejable que un residuo líquido.

Por otra parte, Azolla realiza asociaciones simbióticas con la cianobacteria Anabaena azollae. Las cianobacterias son bacterias con capacidad de fijación de nitrógeno. El nitrógeno es un elemento de suma importancia para los seres vivos, pues es la base molecular de las proteínas.

Las plantas no tienen capacidad de aprovechar directamente el nitrógeno presente en el aire (que compone el 78% del aire, nada menos), ni tampoco los hongos ni animales. Así pues, esta etapa fundamental de los procesos bioquímicos recae en las bacterias.

La importancia del nitrógeno

Las bacterias fijan nitrógeno en compuestos que quedan retenidos en el suelo, de donde es aprovechado por las plantas y posteriormente por los animales. Pero los cultivos intensivos exigen al suelo más nitrógeno del que las bacterias pueden aportar, por lo que se realiza el aporte de nitrógeno de forma artificial.

Tradicionalmente se empleaba guano, excremento producido por las aves y que era recogido en islas para ser vendido a los agricultores. Posteriormente, a principios del siglo XX, el químico alemán Fritz Haber descubrió un método para extraer nitrógeno del aire y transformarlo en amoníaco. Esto permitió la elaboración de fertilizantes a gran escala y una mejora importantísima para la agricultura.

Anualmente se producen más de 100 millones de toneladas de fertilizante gracias a este proceso, que consume alrededor del 10% de la energía producida a nivel mundial y permite alimentar a miles de millones de personas.

En otras palabras; el descubrimiento de Fritz Haber no sólo es un negocio de suma importancia a nivel mundial, sino que permitió que la población mundial aumentara sustancialmente. Su premio Nobel estuvo bien merecido, sin duda.

Regresando a las cianobacterias, existen plantas que realizan simbiosis con ellas y pueden fijar nitrógeno directamente del aire. Es el caso de las legumbres, que se empleaban en las rotaciones de cultivos para enriquecer el suelo con nitrógeno y permitir un mayor rendimiento de los cultivos.

Este uso de las legumbres se descubrió antes que las cianobacterias, las proteínas y el nitrógeno, pero a nadie le dieron el Nobel por ello. De ahí la importancia de poner los descubrimientos por escrito.

Las legumbres destinadas a alimentación, como la soja, no requieren un aporte externo de nitrógeno. Pero otros cultivos, como el arroz, sí requieren el uso de fertilizantes nitrogenados. El arroz es la base de la alimentación de gran parte de la población, por lo que su cultivo está muy extendido y causa un gran impacto en el medio. Aquí es donde Azolla hace su aparición.

 Azolla como abono ecológico

El cultivo de arroz se produce en terrenos inundados. En varios países de Asia se ha vuelto común sembrar Azolla en los campos de cultivo de arroz meses antes de sembrar el propio arroz. Azolla cubre el agua y evita el crecimiento de malezas. Posteriormente los helechos mueren, habiendo aportado nitrógeno a los campos de cultivo.

azolla
Imagen 3 Crecimiento de Azolla en un campo de cultivo de arroz. El helecho aporta nitrógeno al agua, que es aprovechado por las plantas de arroz.

Esto evita tener que usar abonos industriales, que son costosos y contaminan los acuíferos debido al exceso de nitrógeno filtrado a través del suelo. El crecimiento de Azolla permite alcanzar unas 9 toneladas de este abono verde por hectárea y año.

Se trataría, así pues, de una planta de interés para la agricultura en países donde se cultive arroz. Pero no es el caso de los ríos de España, donde Azolla es un quebradero de cabeza para los ecologistas.

En resumen, Azolla es una planta problemática si se introduce en un ambiente natural donde pueda alterar la comunidad biótica, pero también puede aprovecharse en la agricultura para que esta se realice de manera sostenible y respetuosa con el medio.

Se trata de un contraste interesante y digno de reflexión, pues como cualquier otro ser vivo, puede resultar beneficioso o nocivo dependiendo del ambiente en el que crezca. En cuanto a su papel en el desarrollo climático de la Tierra, es asombroso.

Fuentes:

  • Encyclopédie Méthodique, Botanique 1(1): 343. 1783. “Name – Azolla Lam.”. Saint Louis, Missouri: Missouri Botanical Garden. Retrieved February 19, 2010. Annotation: a sp. nov. reference for Azolla filiculoides Type Specimens HT: Azolla filiculoides”.
  • Hussner, A. (2006). “NOBANIS — Invasive Alien Species Fact Sheet — Azolla filiculoides” (PDF). Online Database of the North European and Baltic Network on Invasive Alien Species. Heinrich Heine Universität, Düsseldorf. Retrieved February 19, 2010.
  • Peters, G. A. y Meeks, J. C. (1989). «The Azolla-Anabaena Symbiosis: Basic Biology». Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 40: 193-210.
  • Stein, R.; Weller, P.; Meyer, H. (2006). «The Paleocene-Eocene “Greenhouse” Arctic Ocean paleoenvironment: Implications from organic-carbon and biomarker records (IODP-ACEX Expedition 302)». Geophysical Research Abstracts 8 (06718).
  • Smil, Vaclav (2004). Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production (1st ed.). Cambridge, MA: MIT. ISBN 9780262693134.

About Rubén Portela

Graduado en Biología por la Universidad de A Coruña, con un máster en Gestión Medioambiental. Actualmente realizando una tesis doctoral en especies clonales invasoras en el International Campus of Excellence Do*Mar. Apasionado por la ciencia y enamorado desde la infancia de la naturaleza y los animales, especialmente la biología marina y los insectos.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *