Azolla ¿un beneficio o perjuicio?

Karina M. Grajales Tam² y Daniel Tejero Diez² 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 07 de septiembre 2022

Las historias de terror que han sucedido en la Tierra están grabadas en el registro fósil y en la historia de nuestra especie. Las extinciones globales de plantas y animales y las guerras que han caracterizado a nuestra especie son un ejemplo de ello; pero…¿Qué tiene que ver una planta en estas historias? 

Bueno, este pequeño helecho acuático es un participante importante en algunas de estas historias. La primera ocurrió hace 49 millones de años, en el periodo Eoceno, cuando los mamíferos, aves y hormigas empezaron a expandirse y diversificarse sobre los continentes. Recientemente se descubrieron en el subsuelo del océano Ártico capas fosilizadas de una planta que se determinó como perteneciente al grupo de los helechos acuático: Azolla. 

La explicación de esta formación geológica concuerda con varios eventos durante el Eoceno que ya se sabían: en ese tiempo la Tierra comenzó a calentarse por una excesiva actividad volcánica que arrojó grandes cantidades de CO2 a la atmósfera y provocó además la liberación de gas metano procedente de los sedimentos marinos. El calentamiento fue tal que los bosques “tropicales” lograron cubrir la Antártida, además se extinguieron plantas y animales en la zona del Ecuador. Debido al calor, el agua oceánica tuvo incrementos de evaporación sostenidos y especialmente la del océano Ártico se hizo más salada, dado que la ausencia de corrientes marinas no favoreció la mezcla del agua dulce que desembocaba en él, proveniente de los ríos. Por ello, se formó un estrato de agua dulce sobre la salada, algo parecido al juntar agua y aceite, el agua salada por ser más densa se va al fondo y el agua dulce a la superficie. En este escenario ambiental, el helecho acuático comenzó a invadir la superficie del océano Ártico, favorecido por la elevada concentración de CO2 y la elevada temperatura. Durante los veranos árticos donde la luz solar dura casi 24 horas, Azolla se expandía con rapidez por casi toda la superficie del océano y en invierno, cuando la oscuridad dura casi 24 horas, esta nata de plantas moría y se sedimentaba en el fondo del océano. De esta manera, los helechos capturaban toneladas de CO2 en su cuerpo durante el crecimiento, el cual quedaba fijado en la biomasa sepultada en los sedimentos anaeróbicos, sin descomponerse. Este proceso se repitió durante 800 000 mil años, lo que provocó que el CO2 de la atmósfera disminuyera drásticamente contribuyendo al enfriamiento terrestre global. A finales del Eoceno (hace 34 millones de años), llegaron las primeras glaciaciones y con ellas, los casquetes polares que aún persisten en la actualidad. Este evento dio paso al periodo Oligoceno, donde los ecosistemas evolucionaron a pastizales, bosques y matorrales. 

La segunda historia sucedió en la década de los años 60’s, cuando Estados Unidos entró en guerra con Vietnam y se utilizó una estrategia devastadora: intensos bombardeos dejaron secuencias en los suelos agrícolas que, junto con los miles de litros de herbicidas (principalmente el “agente naranja” un compuesto clorado 2,3,7,8-tetraclorodibenzodioxina (TCDD), altamente tóxico) que se rociaron para eliminar las hojas de los árboles (y así descubrir los escondites de los vietnamitas) y los cultivos de arroz, alimento base de la población. Pero detrás de la sombra del horror descrita, los vietnamitas aprovecharon las circunstancias: en los huecos dejado por las bombas, cultivaron arroz, logrando buenas cosechas, ya que además de tener más superficie de cultivo, multiplicaron la producción al propiciar la simbiosis con el helecho mosquita que nos ocupa en este escrito. Esta práctica cultural de agregar Azolla al cultivo de arroz ya se conocía en China desde la dinastía Ming (entre los años 1368 y 1644) y muy probablemente acompañó a la propia domesticación del cereal aproximadamente hace 5 mil años en la región China-India. ¡El intento fue un éxito! lograron cultivar arroz y no morir de hambre, pero empezaron a enfermar y a morir por una causa desconocida, algo había en el ambiente, en el alimento: era el TCDD! que había empezado a acumularse en el tejido graso de las personas y estaba provocando cáncer, anormalidades reproductivas, daño hepático, malformaciones, entre otras múltiples enfermedades. Hoy a casi 60 años de esa tragedia, el TCDD aún persiste en los suelos de Vietnam .

Por fin la guerra terminó y surgieron alianzas entre ambos países. Actualmente, Vietnam es el cuarto país con la mayor producción de arroz a nivel mundial y Azolla se está utilizando en cultivos de arroz en países como Filipinas, China, India, Vietnam, Tailandia e Indonesia.

Sin duda, estas dos historias de terror y resultados positivos, podrían despertar el interés por conocer a este helecho de agua: ¿por qué la simbiosis del arroz con el helecho duplica la producción del cereal?... te invitamos a conocer los detalles!

Azolla, llamado también alga, azola, lentejilla ó helecho de agua, lenteja, helecho mosquito; es un helecho acuático que forma colonias flotantes. Su nombre deriva de las palabras griegas Azo (secar) y ollya (matar) que significa que al helecho lo destruye la sequía. Son plantas pequeñas de unos cuantos centímetros de largo (4 a 6 cm), pueden formar un entramado que llega a cubrir grandes superficies de agua. Los tallos y las raíces apenas se ven, ya que están debajo de las hojas acomodadas en forma de escamas encimadas. No tiene flores ni frutos, reproduce de manera vegetativa, a partir de un esqueje o fragmento de la propia planta y sexualmente mediante esporas diminutas que viajan fácilmente sobre el agua y se adhieren al cuerpo de animales acuáticos o de superficies, como las lanchas. Puede duplicar su masa en pocos días, según las condiciones ambientales, así que en poco tiempo puede cubrir completamente la superficie del cuerpo de agua en el que crece, impidiendo el paso de la luz, favoreciendo el crecimiento de algas oportunistas y provocando la muerte de otros seres vivos acuáticos, que dependen de la luz para vivir.

La pigmentación en sus hojas es de color verde, azul o rojo, propiedad otorgada por los compuestos químicos que tiene, llamados antocianinas.

Importancia en la naturaleza

Su asociación con algunas bacterias fijadoras de nitrógeno como Anabaena azollae, forma una “fábrica viva flotante “de compuestos nitrogenados, ya que usan la energía de la fotosíntesis para fijar el nitrógeno atmosférico. Esta función, es el secreto del éxito de estas especies en la naturaleza, particularmente en algunos cultivos. Lo anterior fue descubierto por agrónomos norteamericanos enviados a Vietnam para estudiar el por qué no descendían los niveles de producción de los cultivos atacados. 

El helecho, cuando cubre la superficie del cultivo de arroz, actúa fijando el nitrógeno atmosférico (hasta un 36 % más en el entorno que sin ellos); actúa como un inhibidor natural que impide el crecimiento de malezas. Cuando muere se incorpora al suelo y actúa como fertilizante rico en nitrógeno, elemento esencial en el crecimiento de muchos organismos como las plantas.

Distribución de Azolla

Actualmente se puede encontrar en casi todos los continentes. Vive en agua dulce de presas, charcos temporales, ríos o lagunas.

Se distribuye de manera natural en las regiones tropicales y templadas de América, África, India, Japón, Australia, Nueva Zelanda y Hawaii, y como especie exótica en Europa, principalmente en España y Portugal. En México la encontramos en Baja California, Sinaloa, Chihuahua, Durango, Aguascalientes, San Luis Potosí, Guanajuato, Hidalgo, Nayarit, Jalisco, Michoacán, México, Ciudad de México, Morelos, Puebla, Tlaxcala, Veracruz, Guerrero, Oaxaca, Tabasco, Chiapas.

Pertenece a la familia Salviniaceae, formada por un género y aproximadamente siete especies distribuidas a nivel mundial. En América se conocen dos especies, Azolla cristata y A. filiculoides.

Azolla en México

En un estudio de los varios que hay en México, se describieron las especies de Azolla que se encuentran en el Bajío (Querétaro, Guanajuato y norte de Michoacán), como parte del proyecto Flora del Bajío y regiones adyacentes. Se revisaron ejemplares de herbario y se encontraron estas dos especies, muy similares entre sí, pero diferentes en la morfología superficial de las hojas (solo apreciadas en el microscopio): Azolla cristata con tricomas unicelulares y A. filiculoides con tricomas de 2 o 3 células.

Tricomas. Fotos: Charles Van Hove 

Usos cotidianos

• En Asia es usado como abono vivo en el cultivo del arroz por su alta capacidad de multiplicación y fijación de nitrógeno (N2), capaz de incorporar a las áreas arroceras 600 kg de nitrógeno por hectárea por año, reduciendo el uso de fertilizantes químicos. La fijación del nitrógeno ocurre tanto de noche como de día, pero la tasa es más baja en la oscuridad.
• Por su alto valor proteínico y de nitrógeno, se utiliza como suplemento alimenticio en peces, gallinas y vacas.
• Planta decorativa en acuario.
• Algunos estudios pretenden utilizarlo para biorremediación de agua, por ser eficaz absorbiendo metales pesados, como el cromo, el níquel, el cobre, el zinc y el plomo.
• En México su uso es desconocido, se podría incorporar en las prácticas agrícolas, considerando su función, además contribuiría en la reducción del uso de fertilizantes nitrogenados y en la necesidad de aplicar una agricultura orgánica.

Problemas ambientales

En algunos países como España y Portugal es considerada como una maleza por el crecimiento desmedido que presenta sobre cuerpos de agua, principalmente en la época de calor (Foto 5).

¡La próxima vez que visites una presa, charco, río o laguna observa la superficie del agua, quizás logres detectar la presencia de Azolla!, sin duda una planta con características excepcionales conocidas hasta el momento; adicional a la investigación que sigue sobre ella para sus posibles aplicaciones en la agricultura, ganadería y biorremediación de agua.

Referencias

• Grajales-Tam, K.M. 2014. Familia Azollaceae. Fascículo 185, Floral de bajío y regiones adyacentes. Instituto de Ecología, A.C., Centro Regional del Bajío. 
• Mosquera lenti, J. y A. Calderón Rodríguez. 2002. Evaluación de parámetros bioquímicos y morfogenéticos en la simbiosis Azolla filiculoides – Anabaena azollae como respuesta a la interacción de la calidad de luz y dos niveles de nitrógeno. Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú. Ecología Aplicada 1: 89-94. 
• Portela, R. 2021. Especies invasoras (X): Azolla, el asombroso helecho de agua. Ciencia y biología.com.  https://cienciaybiologia.com/azolla-helecho-agua/

¹ Técnico Académico del Instituto de Ecología, A.C., Centro Regional del Bajío. Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.

2 Profesor e Investigador de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México. Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.