Turberas que constituyen el 3 por ciento de la superficie terrestre total de la Tierra, son conocidos por varios nombres:páramos, mires, pantanos pantanos y porciones de tundra permafrost. También almacenan una cantidad significativa de carbono de la Tierra.

Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Florida y el Instituto de Tecnología de Georgia están prestando mucha atención a estos complicados sistemas porque han descubierto que el calentamiento de la Tierra está estimulando cambios complejos en los ecosistemas con el resultado final de que se liberen aún más gases de efecto invernadero en el aire.

Los hallazgos del equipo, una parte de un proyecto más grande que estudia el calentamiento de las turberas dirigido por Paul Hanson del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía de EE. UU., Se publicaron hoy en la revista. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

La química medioambiental de la FSU Rachel Wilson, el autor principal del estudio, dijo que el calentamiento provoca que se emitan más gases de efecto invernadero a la atmósfera debido a un efecto en cascada y esas emisiones más altas, si no cesa, es probable que continúen a largo plazo.

"Primero, la comunidad vegetal responde al calentamiento y produce más azúcares, "Dijo Wilson." Esos azúcares son combustible para los microorganismos anaeróbicos que producen dióxido de carbono y metano como sus productos respiratorios. Esto sugiere que el aumento en la producción de metano a temperaturas más altas no es un efecto transitorio, pero es probable que persista en el tiempo. agravando la crisis climática al agregar gases de efecto invernadero a la atmósfera ".

Los investigadores están particularmente preocupados por los circuitos de retroalimentación a través de los cuales un clima cálido acelera la producción de gases de efecto invernadero de las turberas. que luego calienta aún más el clima. Las turberas se encuentran entre los mayores bancos de carbono de la superficie de la Tierra, conteniendo tanto dióxido de carbono como la atmósfera preindustrial. El carbono almacenado en las turberas es vulnerable al clima.

"A medida que se calientan las turberas, más del carbono almacenado allí se vuelve susceptible de descomposición por microorganismos, que luego se libera como dióxido de carbono y, aún más preocupante, metano, "Dijo Wilson.

Robert O. Lawton, profesor distinguido y profesor de oceanografía John Widmer Winchester, Jeff Chanton, un experto en metano de renombre mundial, dirige la parte de FSU del proyecto y ha estado involucrado desde 2012.

"El metano actualmente impulsa alrededor del 25 por ciento del 'forzamiento climático, "o influencia en la atmósfera que atrapa el calor y calienta la tierra, en comparación con el dióxido de carbono, que impulsa a la mayoría del resto, ", Dijo Chanton." Pero el metano es un gas de efecto invernadero más fuerte que el CO ₂ por un factor de 30. La investigación muestra que con condiciones de calentamiento, el ciclo del carbono de las turberas cambiará de uno de secuestro a emisiones con un efecto creciente del metano. Es doblemente malo ".

Microbiólogo de Georgia Tech y presidente asociado de investigación Joel Kostka, quién codirigió el estudio, Dijo que este resultado desagradable se ve atenuado por las condiciones extremas que se encuentran en las turberas de todo el mundo.

"Aunque la mayoría de las turberas se encuentran en las regiones del norte, que están experimentando uno de los calentamientos más rápidos del planeta, estamos hablando de frío en general, suelos ácidos donde no hay oxígeno, "Dijo Kostka." Los metanógenos crecen muy lentamente en estas condiciones extremas. Vemos que su actividad aumenta con el calentamiento, pero aún no están creciendo tan rápido ".

Juntos, el grupo de investigación viaja al norte de Minnesota hasta cuatro veces al año para recolectar muestras en las instalaciones administradas por ORNL. Los investigadores de FSU analizan la turba en busca de isótopos y concentraciones de dióxido de carbono y metano subterráneos, mientras que el equipo de Kostka estudia muestras con métodos microbiológicos avanzados.

Wilson también recibió una subvención para utilizar las instalaciones del Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía. lo que le permitió analizar muestras utilizando una variedad de técnicas ambientales de vanguardia.

Con la ayuda de Malak Tfaily, una alumna de la FSU que ahora es profesora asistente en la Universidad de Arizona, utilizaron la técnica de espectrometría de masas de alta resolución del laboratorio, FTICR-MS, que fue pionera en gran medida en el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético con sede en la FSU.

La investigación de FSU y Georgia Tech es una parte del experimento mucho más amplio Respuestas de piceas y turberas en entornos cambiantes, o ABETO, estudiar la retroalimentación climática de las turberas. Supervisado y dirigido por Hanson de ORNL, una turbera en el Bosque Experimental Marcell del norte de Minnesota se calienta experimentalmente a varias temperaturas dentro de grandes recintos. Tanto el aire como la turba se calientan a temperaturas que simulan climas más cálidos.

Científicos de varios laboratorios nacionales del DOE, incluido ORNL, el Servicio Forestal de los EE. UU. del Departamento de Agricultura de EE. UU., y varias universidades estadounidenses e internacionales están colaborando para determinar cambios en la vegetación, características físicas de la turba, y perfeccionar los modelos climáticos para capturar mejor cómo estos ecosistemas críticos para el clima responden a las condiciones de calentamiento.