Un suelo puede tener un pH aparentemente correcto, una cantidad razonable de materia orgánica y una cubierta vegetal aceptable y, aun así, estar perdiendo parte de las comunidades microbianas que sostienen procesos esenciales. Esa es una de las razones por las que cada vez más investigadores intentan incorporar el ADN de bacterias, arqueas y hongos a la evaluación de la salud del suelo.
La idea es sencilla: analizar únicamente parámetros físicos o químicos ofrece una fotografía incompleta. El suelo es también un ecosistema vivo, y los microorganismos participan en la descomposición de la materia orgánica, el reciclaje de nutrientes, la formación de agregados, la disponibilidad de nitrógeno y fósforo y buena parte del ciclo del carbono.
Así pues, un estudio publicado en Nature Communications combinó metagenómica del suelo con una caracterización química de alta resolución de la materia orgánica en muestras de todo Estados Unidos. Mientras que otro, publicado en ISME Communications, utilizó perfiles metagenómicos y aprendizaje automático para comprobar hasta qué punto determinadas comunidades microbianas podían ayudar a predecir un índice de salud de suelos agrícolas.
Los resultados no significan que exista un único “test de ADN” capaz de declarar si un suelo está sano o enfermo, pero sí muestran que leer su microbioma puede aportar información que no aparece cuando solo medimos carbono, nitrógeno, pH o textura.
El ADN de los microorganismos puede revelar la verdadera salud de un suelo
Para entender por qué esta información resulta útil, hay que abandonar una idea todavía muy extendida: el suelo no es simplemente una mezcla de arena, limo, arcilla y materia orgánica utilizada como soporte para las plantas. Un solo gramo puede albergar miles de taxones microbianos. Entre ellos, hay bacterias, arqueas, hongos, protistas y virus que interactúan con raíces, minerales, agua y materia orgánica.
Esas comunidades forman redes ecológicas capaces de realizar funciones tan diferentes como descomponer restos, reciclar nutrientes, transformar nitrógeno y fósforo, asociarse con raíces y participar en la estabilización o pérdida de carbono.
Por eso, dos suelos con valores químicos parecidos pueden funcionar de forma diferente si sus comunidades microbianas no son las mismas.
Qué significa analizar el ADN de un suelo
Cuando los investigadores estudian el microbioma edáfico no necesitan necesariamente cultivar cada microorganismo en una placa de laboratorio. De hecho, una gran parte de las especies del suelo resulta difícil de cultivar mediante métodos convencionales.
En este sentido, la metagenómica permite extraer directamente el ADN presente en una muestra y secuenciar enormes cantidades de fragmentos genéticos. A partir de ellos, es posible reconstruir dos tipos de información especialmente interesantes: quién está allí y qué podría ser capaz de hacer.
Este segundo punto es fundamental. Conocer únicamente el número de especies no dice necesariamente cómo funciona un suelo. Una comunidad con mucha diversidad puede carecer de determinados grupos funcionales, mientras que otra menos diversa puede conservar procesos metabólicos importantes.
Un estudio combinó 828 genomas microbianos con más de 66.000 moléculas del suelo
El equipo del estudio de Nature Communications trabajó con suelos distribuidos por gran parte de Estados Unidos utilizando datos del proyecto Molecular Observation Network.
Partieron de 106 suelos y seleccionaron 47 perfiles para combinar metagenómica y química molecular de la materia orgánica. La secuenciación permitió reconstruir 828 genomas microbianos, mientras que una técnica de espectrometría de masas de muy alta resolución identificó 66.727 moléculas diferentes de materia orgánica del suelo.
Lo interesante no era disponer de dos enormes listas independientes, sino cruzarlas. Al hacerlo, los investigadores pudieron relacionar microorganismos concretos y su potencial metabólico con diferentes tipos de compuestos orgánicos presentes en el suelo.
La química sola no explica quién puede descomponer el carbono
El trabajo encontró una capacidad microbiana muy extendida para degradar compuestos químicamente recalcitrantes, es decir, sustancias que por su estructura se consideraban relativamente resistentes. Entre los grupos implicados aparecieron microorganismos relacionados con los órdenes Rhizobiales, Chthoniobacterales y Nitrososphaerales, con estrategias metabólicas diferentes pero complementarias.
Esto tiene una consecuencia importante: conocer qué moléculas contiene un suelo no siempre permite predecir por sí solo cuánto tiempo permanecerán almacenadas. También importa qué microorganismos viven allí y qué maquinaria genética poseen para utilizarlas.
La investigación estaba centrada principalmente en el ciclo del carbono, no en construir un índice general de “salud del suelo”, sin embargo, demuestra muy bien por qué combinar química y ADN aporta una imagen funcional mucho más completa.
Otro estudio utilizó el microbioma para predecir un índice de salud del suelo
En mayo de 2026, investigadores de la Academia China de Ciencias publicaron en ISME Communications un trabajo todavía más directamente relacionado con la evaluación de la salud del suelo.
El estudio se realizó en arrozales de la región de suelos negros del nordeste de China. Primero, construyeron un índice de salud del suelo a partir de parámetros fisicoquímicos y biológicos. Después, analizaron mediante metagenómica la abundancia relativa de las especies microbianas presentes. Finalmente, utilizaron aprendizaje automático para comprobar si la composición del microbioma podía predecir ese índice, tras lo cual vieron que la composición microbiana contenía una señal relevante sobre el estado del suelo.
Además, aproximadamente un tercio de los suelos evaluados quedó clasificado en un nivel bajo de salud según el índice construido por los autores.
No existe una bacteria universal que diga si un suelo está sano
Estos resultados no significan que podamos buscar una única especie y utilizarla como semáforo universal. Los microorganismos responden al clima, al tipo de suelo, al pH, a la vegetación, a la humedad, a la agricultura y a multitud de factores locales. Una bacteria asociada a condiciones favorables en un arrozal del nordeste de China puede no tener el mismo valor diagnóstico en un bosque gallego, un suelo mediterráneo o una antigua explotación minera.
Por eso, los investigadores hablan de taxones indicadores dentro de contextos concretos y de modelos que deben validarse antes de trasladarlos a otros ecosistemas.
Por qué contar especies tampoco es suficiente
Otro error sería sustituir un indicador simple por otro y decidir que cuantos más microorganismos encontremos, mejor está el suelo. La diversidad es importante, pero el funcionamiento depende también de la identidad de los organismos, sus genes, sus interacciones y su actividad.
Además, la metagenómica detecta potencial genético. Que un microorganismo tenga un gen no significa necesariamente que ese gen esté activo en el momento del muestreo.
Para conocer actividad real pueden ser necesarias otras herramientas, como transcriptómica, análisis de enzimas, respiración microbiana o mediciones de flujos de nutrientes y gases.
La química tampoco debe desaparecer de los análisis
La llegada de las técnicas genéticas no vuelve innecesarios los análisis tradicionales. Medir pH, carbono orgánico, nitrógeno, fósforo, salinidad, humedad, textura o contaminantes sigue siendo imprescindible. Lo que está cambiando es la forma de combinar esa información.
Una revisión publicada en Frontiers in Microbiology en julio de 2026 propone, precisamente, sistemas de seguimiento que integren metagenómica, sensores ambientales, propiedades físicas y químicas, redes de interacción microbiana, modelos ecológicos y aprendizaje automático.
El objetivo no sería obtener cada vez más datos sin conexión entre ellos, sino construir modelos capaces de detectar cambios y anticipar una pérdida de funcionalidad.
El microbioma puede cambiar antes de que veamos el problema en superficie y esto nos ayuda
Muchos procesos de degradación tardan tiempo en hacerse evidentes visualmente. Un terreno puede conservar vegetación mientras debajo se pierden materia orgánica, actividad microbiana o determinadas funciones ecológicas. No obstante, los microorganismos tienen tiempos de respuesta rápidos y pueden reaccionar pronto a cambios de humedad, contaminación, manejo agrícola o disponibilidad de nutrientes.
Por eso, una alteración del microbioma podría funcionar en algunos casos como una señal temprana antes de que aparezcan síntomas más visibles. Esto puede ser especialmente útil en proyectos de restauración de suelos degradados. Que vuelva la vegetación es una buena señal, pero una restauración completa debería recuperar también procesos biológicos bajo tierra.
Asimismo, también puede ayudar a seguir y vigilar la contaminación de un suelo, ya que el ADN microbiano puede complementar las mediciones químicas de una parcela contaminada, así como muchas estrategias de biorremediación dependen precisamente de bacterias y hongos capaces de transformar contaminantes.
Qué limitaciones tiene utilizar ADN como indicador
La idea es prometedora, pero todavía existen barreras importantes antes de convertir la metagenómica en un análisis rutinario equivalente a medir el pH.
- Coste y complejidad de la secuenciación y del análisis bioinformático.
- Falta de estándares universales para comparar resultados entre laboratorios.
- Gran variabilidad natural entre tipos de suelo y regiones.
- Dificultad para diferenciar potencial genético de actividad metabólica real.
- Necesidad de series temporales y suelos de referencia para interpretar qué significa un cambio.
Un único muestreo puede mostrar quién está presente, pero saber si el ecosistema está empeorando o mejorando exige compararlo con condiciones de referencia y, cuando sea posible, repetir las mediciones a lo largo del tiempo.
La salud del suelo probablemente se medirá combinando muchas capas de información
Todo apunta a que el futuro del seguimiento edáfico no será elegir entre química o biología, será combinar ambas.
El ADN de los microorganismos puede ayudarnos a ver una parte de la salud del suelo que hasta ahora permanecía casi invisible. No sustituye a la química ni permite emitir por sí solo un diagnóstico universal.
La química permite saber qué nutrientes y compuestos hay. La física describe estructura, porosidad, humedad y compactación. La metagenómica muestra quién vive allí y qué capacidades genéticas posee. Los sensores permiten seguir cambios en tiempo casi real. Y los modelos pueden integrar todas esas piezas.
La ventaja es evidente: un suelo deja de evaluarse únicamente como un depósito de nutrientes y empieza a analizarse como un sistema ecológico completo. Por tanto, si combinamos esa señal genética con la materia orgánica, los nutrientes, el agua, la estructura y el contexto ecológico, podemos acercarnos mucho más a la pregunta realmente importante: no solo qué contiene un suelo, sino si sigue funcionando como un ecosistema vivo.
Fuentes:
- Song, Y. C., Shi, C., Stratton, K. G. et al. (2026). Continental-scale integration of soil metagenomes and organic matter chemistry reveals ubiquitous microbial capacity for chemically-recalcitrant carbon decomposition. Nature Communications, 17, 5290.
- Zheng, Y.-L., Guo, Y.-S., Ren, X.-Y. et al. (2026). Unveiling the role of soil microorganisms in indicating paddy soil health via metagenomics combined with machine learning. ISME Communications, 6, ycag133.
- Romero-Arguelles, R. et al. (2026). Next-generation soil monitoring: linking metagenomics, biosensors, and ecological modeling for sustainable agriculture. Frontiers in Microbiology, 17, 1861333.