En el centro de las gotas de lluvia y el granizo se encuentra Pseudomonas syringae, una bacteria nucleadora del hielo cuya acción de congelación hace que el vapor de agua se condense en nubes, lluvia, granizo, aguanieve y nieve. Esta propiedad ha sido aprovechada para generar nieve artificial en las pistas de esquí, ya que cuando se dispersa en el agua de los cañones de nieve permite la formación de cristales de hielo a temperaturas superiores a 0ºC.
Según publican en la revista Science del 2008 el biólogo B.C. Christner y su grupo de la Louisiana State University, esta especie y otras similares son marcadamente más eficientes que las partículas inertes (como las usuales sales de yoduro de plata) para formar núcleos de hielo por lo que podrían potenciar la formación de nubes y lluvia en cualquier zona de la atmósfera terrestre sin que su importancia climática haya sido investigada. La doctora Janine Fröhlich-Nowoisky y su equipo del Instituto Max Planck en Alemania explican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences del 2009 que las proteínas de Pseudomonas syringae son capaces de ordenar las moléculas de agua de su entorno para formar estructuras de hielo o “agua cristalina” a varios grados por encima de 0ºC.
Dada la capacidad de estos microorganismos de influir sobre los procesos climatológicos, cabe preguntarse hasta qué punto podrían haber influido en la evolución del clima en el pasado y hasta que medida podrían ser un factor determinante para que hoy en día un determinado rincón del Planeta sea una región desértica o una selva húmeda.
La doctora Isabel Reche de la Universidad de Granada junto con colaboradores internacionales publicó los resultados de un estudio sobre muestras de aire a una altura de 3.480 metros en la cumbre de Sierra Nevada (España) donde contabilizaron varias decenas de millones de bacterias y unos 800 millones de virus al día. Según los cálculos que presentaron en la revista Journal of the International Society for Microbial Ecology del 2018, en el aire hay una media de 467 virus por cada bacteria contabilizada.
Fue el Dr. Lindow, un fitopatólogo de la Universidad de California-Berkeley, el primero en identificar a P. syringae como nucleador biológico de hielo en la década de 1970, durante sus estudios de posgrado. Descubrió que la bacteria produce una proteína denominada INA (actividad de nucleación de hielo) que hace que el agua se congele al estar en contacto con la membrana bacteriana a temperaturas superiores a los 0ºC.
En 2008, un microbiólogo de la Universidad Estatal de Louisiana descubrió que entre el 70 y el 100% de los nucleadores de hielo en la nieve recién caída en Montana y la Antártida eran bacterianos. En mayo de 2012, un investigador de la Universidad Estatal de Montana encontró altas concentraciones de bacterias en granizos que habían caído en el campus. Con base en esto y otras evidencias adicionales, los científicos ahora se preguntan si podría haber un ecosistema completo de bacterias productoras de lluvia que viven y se reproducen en la estratosfera.
Dicho de otra manera: la presencia excesiva de esas bacterias en un determinado entorno atmosférico podría ser determinante para generar un microclima lluvioso y por lo contrario su ausencia explicaría la persistencia de periodos secos o de aridez extrema.
Incluso llegan a plantearse si la reducción del hábitat de estas bacterias como resultado del abusivo empleo de pesticidas en zonas de agricultura intensiva podría derivar en fenómenos de sequías inusuales en zonas tradicionalmente húmedas. Otro efecto similar podría deberse a la modificación de la cubierta vegetal (por ejemplo, la desforestación) que pudiese disminuir las plantas hospedantes de estas bacterias.
LLUVIAS REGENERATIVAS
Para entender este nuevo concepto acudimos a un concepto fundamental desarrollado por el famoso agricultor japonés Masanobu Fukoka en su libro La Revolución de una brizna de paja: la lluvia no se genera en el cielo, se crea en la vegetación. En el colmo de la herejía y el anatema se atreve a decir: los desiertos no se deben a la falta de lluvias, sino que estas disminuyen por que se ha modificado la cubierta vegetal.
Este es el caso de los arrecifes coralinos. Cuando los corales están estresados por la excesiva irradiación solar y alta temperatura del agua en su entorno marino, estos disparan la generación de compuestos azufrados volátiles como el DMS (dimetilsulfuro) que escapan a la atmosfera y actúan como eficaces núcleos de condensación de nubes. Es decir: los corales autorregulan su entorno marino y atmosférico mediante la emisión de sustancias biológicas volátiles que alcanzan la atmósfera y la modifican para protegerse de la excesiva irradiación solar, temperatura y salinidad.
SIMIL EN EL CASO DE VEGETACIÓN TERRESTRE
En conclusión, P. syringae podría ayudar bien a disminuir la formación de granizo en zonas agrícolas susceptibles o incluso a favorecer la descarga de lluvia si se la dispersase dentro del núcleos nubosos favorables y en zonas con importantes déficits pluviométricos.
Una apuesta para el futuro: la biología de la atmósfera debe integrarse con el resto de la biología del Planeta tratando de esclarecer las leyes o procesos que vinculan suelos, plantas, el ciclo del agua y la atmósfera entre sí. Podríamos encontrarnos con sorprendentes vínculos que podrían hacer más efectivas desde la atenuación de inundaciones por lluvias excesivas hasta inexplicables temporadas de sequías en comarcas normalmente húmedas.
Christner, B. C., Morris, C.E., Foreman, C.M., Cai, R and D. C. Sands (2008) Ubiquity of Biological Ice Nucleators in Snowfall. Science, 319: 1214. doi: 10.1126/science.1149757.
Fröhlich-Nowoisky, J., Pickersgill, D.A., Després, V.R. and Ulrich Pöschl (2009) High diversity of fungi in air particulate matter. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 106(31):12814-9. doi: 10.1073/pnas.0811003106
Reche, I., D’Orta, G., Mladenov, N. et al. (2018) Deposition rates of viruses and bacteria above the atmospheric boundary layer. ISME J 12, 1154–1162. doi.org/10.1038/s41396-017-0042-4
REGENERATIVE RAIN-MAKING. How management of land affects the soil and the sky. https://understandingag.com/regenerative-rainmaking/