Según un estudio del Dartmouth College, los microbios privados de energía pueden ser la fuerza que hace que grandes cantidades de carbono se almacenen en suelos profundos. La investigación encuentra que menos energía alimentaria en profundidad hace que sea más difícil descomponer los depósitos de carbono orgánico,creando un almacén subterráneo para el elemento químico que desestabiliza el clima.
El estudio, publicado en Biología del suelo y bioquímica , describe las condiciones que subyacen si el suelo profundo actúa como fuente o sumidero de carbono.
El destino del carbono del suelo profundo es de gran importancia para los investigadores que estudian el cambio climático. Se estima que se almacenan 2400 gigatoneladas de carbono en el suelo, con dos tercios de los que se encuentran por debajo de los 20 cm de profundidad. La cantidad de carbono del suelo profundosolo es aproximadamente el doble de la cantidad de carbono en forma de dióxido de carbono que existe en la atmósfera de la Tierra.
Si las tasas de descomposición aumentan como resultado del cambio climático, el carbono almacenado en suelos profundos se liberará a la atmósfera como dióxido de carbono de gases de efecto invernadero. La investigación probó cómo cambia la descomposición con la profundidad del suelo para ayudar a predecir si el carbono del suelo profundo seríavulnerable a tales cambios inducidos por el clima.
"El carbono del suelo profundo es realmente un gran problema para comprender el futuro del cambio climático", dijo Caitlin Hicks Pries, profesora asistente de biología en Dartmouth. "Comprender las fuerzas que causan tanto carbono y todo su potencial de gases de efecto invernadero paraser almacenado bajo tierra nos ayuda a predecir cómo será nuestro clima futuro "
El carbono orgánico del suelo proviene de la descomposición de las plantas muertas y puede permanecer en el suelo durante miles de años. El equipo de investigación se propuso ver cómo la hojarasca de la raíz se descompone a diferentes profundidades para comprender por qué se puede almacenar algo de carbono del suelo profundo durante tanto tiempoperíodo de tiempo y por qué otro carbono se libera a la atmósfera.
El equipo incubó raíces a profundidades de 15 cm a 95 cm en un grupo de coníferas de 80 años en las estribaciones de las montañas de Sierra Nevada de California. Según el estudio, la pérdida de carbono de la hojarasca durante los primeros seismeses fue similar en todas las profundidades. Sin embargo, después de 30 meses, la pérdida de carbono fue significativamente más lenta en las profundidades mayores.
El equipo descubrió que la menor cantidad de energía disponible para los microbios en forma de carbono disuelto podría ser la razón de una descomposición más lenta. Como resultado de las tasas de descomposición más lentas, es más probable que el carbono se almacene durante mucho tiempotérmino.
"Las raíces finas vivas alimentan el suelo con sustratos que son como dulces para los microbios. La falta de esta fuente de energía en profundidad niega a los microbios la energía que necesitan para descomponer eficientemente las raíces muertas", dijo Hicks Pries.
Para llevar a cabo el estudio, el equipo también confió en el modelo de Rizosfera y Protección de Organismos de Carbono en el Ambiente del Suelo desarrollado en la Universidad de Princeton y la Universidad de California, Merced. Conocido como CORPSE, el programa predice la actividad microbiana y permite a los investigadores ver cómoLa cantidad de energía disponible se traduce en procesos biológicos para descomponer las raíces.
CORPSE mostró que la descomposición se produce relativamente rápido cuando hay energía alimentaria disponible, pero que sin una fuente externa de energía, los microbios en profundidad pierden la capacidad de descomponer las raíces.
"CORPSE nos permite centrarnos en el papel de los seres vivos en el proceso de descomposición al estudiar el carbono del suelo, en lugar de solo mirar el material que se descompone", dijo Benjamin Sulman, científico del proyecto de la Universidad de California, Merced."Este estudio muestra por qué es importante incluir esos procesos biológicos en los modelos informáticos que utilizamos para hacer predicciones sobre cómo los ecosistemas y el clima cambiarán en el futuro".
Si bien los resultados no predicen cuánto carbono se liberará del suelo profundo en un período de tiempo determinado, los resultados sí permiten a los investigadores comprender cómo un cambio en las condiciones climáticas podría afectar el destino del carbono del suelo profundo.
Por ejemplo, el aumento de las precipitaciones podría transportar más energía en forma de carbono orgánico disuelto a suelos más profundos y provocar la liberación de más carbono a la atmósfera. Un cambio de plantas dominantes a especies con raíces finas de crecimiento profundo también podría forzar más carbonoa la atmósfera, mientras que las plantas con raíces gruesas podrían tener el impacto inverso.
"Deberíamos preocuparnos porque a medida que las temperaturas se calientan, este carbono orgánico del suelo profundo tiene el potencial de ser liberado como dióxido de carbono forzando una respuesta positiva al cambio climático", dijo Hicks Pries.
Según el documento, los procesos que controlan el ciclo del carbono orgánico del suelo profundo han recibido poca atención a pesar de que más de la mitad del carbono del suelo del mundo se almacena por debajo de 20 cm.
"Este enfoque pierde la gran cantidad de carbono que reside en el suelo profundo", dijo Hicks Pries.
La investigación indica que el nivel de humedad y la temperatura no afectan directamente las tasas de descomposición dentro del suelo profundo y que la abundancia microbiana probablemente tampoco. Los niveles más bajos de nitrógeno podrían ser un factor, pero se necesitarían más pruebas.
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Materiales proporcionados por Dartmouth College . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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