(CNN) -- Las partes de tierra apisonada de la Gran Muralla China —construidas comprimiendo materiales naturales con tierra— han sido consideradas un punto débil de su estructura. Sin embargo, según un nuevo estudio, estas franjas del emblemático monumento han desarrollado una línea de defensa natural contra el inminente riesgo de deterioro.
Según el ecólogo del suelo Matthew Bowker, coautor del estudio publicado el 8 de diciembre en la revista Science Advances, estas superficies del suelo de la Gran Muralla están cubiertas por una "piel viva" de diminutas plantas sin raíces y microorganismos conocidos como biocostra, que son la fuente del poder de resistencia del monumento.
"Los bioconglomerados son comunes en todo el mundo en suelos de regiones secas, pero no solemos buscarlos en estructuras construidas por el hombre", explica Bowker, profesor asociado de la Universidad del Norte de Arizona, en un correo electrónico.
Estudios anteriores han descubierto que las biocostras de líquenes y musgos son una amenaza destructiva para las estructuras de piedra del patrimonio moderno debido a los efectos a largo plazo de las comunidades microbianas sobre el valor estético, la producción de ácido y otros metabolitos, y la alteración de los microambientes, que pueden causar erosión y meteorización de la roca. Estos hallazgos han llevado a retirar las plantas que crecen en la parte superior de algunas partes de la Gran Muralla. Pero los efectos de las biocostras son diferentes en los monumentos de tierra, y las comunidades de cianobacterias y musgo aumentan la estabilidad de la Gran Muralla y mejoran su resistencia a la erosión, según el nuevo artículo.
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"Las biocrustas están muy extendidas en la Gran Muralla", dice el coautor del estudio, Bo Xiao, "y su existencia es muy beneficiosa para su protección". (Crédito: Cortesía de Bo Xiao)
Examinando muestras tomadas en más de 483 kilómetros a lo largo de ocho secciones de tierra apisonada del yacimiento construido durante la dinastía Ming, entre 1368 y 1644, los autores del estudio descubrieron que más de dos tercios de la zona están cubiertos de biocostra. Cuando los investigadores compararon la estabilidad y resistencia de las muestras recubiertas de biocostra con las muestras sin la "piel viva de la Tierra", descubrieron que las muestras con biocostra eran hasta tres veces más resistentes que las que no la tenían.
"Pensaban que este tipo de vegetación estaba destruyendo la Gran Muralla. Nuestros resultados demuestran lo contrario", afirma Bo Xiao, coutor del estudio y profesor de Ciencias del Suelo en la Universidad Agrícola de China. "Las biocostras están muy extendidas en la Gran Muralla y su existencia es muy beneficiosa para la protección de la misma".
"Como una manta"
Formadas por componentes como cianobacterias, algas, musgos, hongos y líquenes, las biocostras habitan en la capa superficial del suelo de las tierras áridas. Se calcula que cubren el 12% de la superficie del planeta y que las comunidades de plantas y microorganismos diminutos pueden tardar décadas o más en desarrollarse. Al formar ecosistemas en miniatura, las biocostras estabilizan el suelo, aumentan la retención de agua y regulan la fijación del nitrógeno y el carbono.
Son capaces de hacerlo en parte gracias a una densa biomasa que actúa como "capa anti-infiltración" de los poros del suelo en las condiciones adecuadas, así como una absorción natural de nutrientes que favorecen el estrés salino. Según el nuevo estudio, las secreciones y capas estructurales de las biocostras también se entrelazan para formar una "red pegajosa" de agregación de partículas del suelo que favorece la resistencia y estabilidad frente a las fuerzas corrosivas que amenazan a la Gran Muralla.
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Al formar ecosistemas en miniatura, las biocortezas estabilizan el suelo, aumentan la retención de agua y regulan la fijación de nitrógeno y carbono. (Crédito: Cortesía de Bo Xiao)
Las condiciones climáticas, el tipo de estructura y el tipo de biocorteza desempeñan un papel en la función protectora de la biocorteza, siendo su reducción de erosionabilidad "mucho mayor" que su riesgo de erosión, encontraron los investigadores.
En comparación con la tierra apisonada desnuda, las secciones de la Gran Muralla cubiertas de biocostra de cianobacterias, musgo y liquen mostraron una reducción de la porosidad, la capacidad de retención de agua, la posibilidad de erosión y la salinidad de hasta un 48%, al tiempo que aumentaban la resistencia a la compresión, la resistencia a la penetración, la resistencia al cizallamiento y la estabilidad de los agregados hasta un 321%. De todos ellos, los bioconstruidos de musgo resultaron ser los más estables.
"Cubren la Gran Muralla como una manta que la separa del aire, el agua y el viento", explica Xiao.
Además de impedir la entrada de agua y la acumulación de sales, las biocostras resisten la erosión química y producen sustancias que actúan como "pegamento" para que las partículas del suelo se unan y no se dispersen, lo que refuerza sus propiedades.
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El papel de las biocostras en un futuro incierto
La mayoría de las comunidades que forman una biocostra parten de un único organismo que crece y hace que los entornos en los que crece sean adecuados para otros. Aunque siguen siendo vulnerables a los efectos del cambio climático, se espera que estos organismos en constante evolución desplieguen mecanismos internos para adaptarse a futuros fenómenos extremos, explica Emmanuel Salifu, profesor adjunto de la Universidad Estatal de Arizona que estudia las soluciones basadas en la naturaleza para la ingeniería sostenible.
Según Salifu, que no participó en el nuevo estudio, esta adaptabilidad inherente convierte a las biocostras en grandes candidatas para las intervenciones basadas en la naturaleza destinadas a la conservación estructural en un mundo cada vez más caluroso.
"Aunque las temperaturas sean más cálidas, ya están preparadas para funcionar en esas condiciones", afirma. "Nuestra hipótesis es que podrán sobrevivir mejor si diseñamos su crecimiento a escala".
La erosión del viento, la erosión de las lluvias, la salinización y los ciclos de hielo-deshielo han provocado grietas y desintegración en los miles de kilómetros de estructuras que unen la Gran Muralla, que corre el riesgo de sufrir un grave deterioro y es vulnerable al derrumbe. El aumento de las temperaturas y de las precipitaciones también podría reducir la cubierta de biocostra de la muralla.
Los autores del estudio sostienen que su trabajo justifica la exploración de la posibilidad de cultivar biocortezas para ayudar a preservar otros sitios patrimoniales de tierra apisonada. (Crédito: Cortesía de Bo Xiao)
Sin embargo, según Salifu, el sector de la construcción en general sigue dividido sobre el potencial de conservación histórica de las biocostras.
"La idea convencional es que el crecimiento biológico no es bueno para las estructuras. Afecta a la estética, provoca degradación y afecta a la integridad estructural en general", afirma. Sin embargo, faltan investigaciones concretas que respalden esas conclusiones, añadió Salifu, señalando que "el jurado aún no se ha pronunciado al respecto".
Salifu considera que el nuevo estudio demuestra las posibles ventajas de la ingeniería de biocombustibles para la conservación del patrimonio de tierra, aunque se trata de un campo aún incipiente. La investigación establece que las comunidades naturales de plantas y microorganismos "tienen la capacidad de mejorar la integridad estructural, la longevidad y la durabilidad de estructuras como la Gran Muralla China", dijo Salifu.
El artículo "supone un gran paso adelante en el proceso de acercar a la industria a un punto en el que podamos empezar a pensar (en la ingeniería de las biocostras)", señaló.
Los autores del estudio también afirman que su trabajo aboga por explorar la posibilidad de cultivar biocostras para preservar otros yacimientos de tierra apisonada en todo el mundo.
Más allá de su condición de destino turístico que atrae a millones de visitantes cada año, la Gran Muralla tiene una gran relevancia cultural, razón por la cual las biocostras que la preservan son tan significativas, dijo Xiao.