La bistabilidad de los microbiomas de la rizosfera determina el fraccionamiento del fósforo en las redes fluviales...

Los proyectos de transferencia de agua entre cuencas son fundamentales para mitigar la escasez hídrica, aunque imponen perturbaciones ambientales complejas que alteran la partición del fósforo (P) en las redes fluviales receptoras. En estos ecosistemas, las comunidades microbianas de la rizosfera (RMC, por sus siglas en inglés) actúan como motores biogeoquímicos que regulan la partición del P entre las fases hídrica, sedimentaria y biológica. Esta capacidad reguladora depende de los rasgos estructurales y funcionales de los estados de las RMC. Sin embargo, dada su sensibilidad ambiental, las RMC son susceptibles a las perturbaciones derivadas de la desviación de agua. Aún no está claro si estas perturbaciones impulsan transiciones de estado y cómo estos cambios reconfiguran la partición del P. En este estudio, desarrollamos un marco de paisaje de estabilidad para caracterizar los estados de las RMC, identificar sus principales impulsores ambientales y examinar los efectos sobre la partición del P en las redes fluviales receptoras. Los resultados revelaron una bistabilidad de las RMC impulsada por la combinación del coeficiente de variación del caudal (CV_rate), la turbidez y la temperatura. Un estado estable mantuvo bajos los niveles de P total en el agua (WTP) y de P de la biomasa microbiana (MBP), y un P total vegetal elevado. Este estado de WTP bajo se caracterizó por el enriquecimiento de Actinomycetota y Acidobacteriota, una mayor cohesión positiva de la red y una abundancia de genes de solubilización de fósforo inorgánico (ppa, ppx). Por el contrario, el estado alternativo exhibió niveles elevados de WTP y MBP, con un enriquecimiento de Cyanobacteriota y Bacteroidota, redes simplificadas y un aumento de los genes de mineralización y transporte de fósforo orgánico (phoA, phnW, ugpAC, pstS). Además, este marco de paisaje de estabilidad identificó valores de referencia para los impulsores ambientales individuales (temperatura = 11.93 °C, CV_rate = 5.93, turbidez = 21.92 NTU) para orientar una regulación que favorezca el estado de WTP bajo. Estos hallazgos proporcionan un marco cuantitativo transferible que permite que las operaciones de desviación de agua pasen de un control reactivo de la contaminación por P hacia una regulación ecológica proactiva.