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Como moléculas de agua en un río Los átomos de carbono del suelo están siempre en movimiento.
Para comprender mejor esta acción, Los científicos y colaboradores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) han creado un nuevo marco conceptual, así como un modelo de simulación que traza el camino de los átomos de carbono individuales a medida que interactúan con el medio ambiente, experimentando transformaciones bioquímicas, moviéndose a través del espacio poroso del suelo y progresando hacia su destino final:dióxido de carbono (CO 2 ). La investigación aparece en la revista Biología del cambio global .
Los suelos almacenan más carbono que la atmósfera y la biosfera combinadas, y el equilibrio entre la formación y pérdida de carbono orgánico del suelo (COS) generará una potente retroalimentación climática de carbono durante el próximo siglo.
El enfoque más común para predecir la dinámica del SOC utiliza modelos basados en grupos, que asumen clases de COS con propiedades físicas y químicas internamente homogéneas. Pero la nueva evidencia muestra que la renovación del carbono del suelo no está controlada predominantemente por la química de las entradas de carbono, sino por cómo se mueve a través de su entorno espacial y temporalmente heterogéneo.
El nuevo marco, llamada Representación probabilística de interacciones de materia orgánica dentro del medio ambiente del suelo (PROMISE), utiliza basado en procesos, enfoques probabilísticos centrados en el flujo de carbono y las transformaciones dinámicas, "flujos" en contraposición a las agrupaciones discretas.
El cambio climático es el resultado de una alteración del ciclo global del carbono, y los suelos juegan un papel fundamental en la regulación del sistema climático de la Tierra. Los suelos son un reservorio enorme, pero están amenazados, debido a la intensificación de la agricultura, deshielo del permafrost, calentamiento atmosférico, etc.
"En realidad, El SOC existe en un estado de flujo constante con nuevas entradas de carbono derivado de la planta compensadas por pérdidas continuas de SOC a través de la descomposición, "dijo la científica de LLNL Jennifer Pett-Ridge, coautor del artículo. "Incluso pequeños cambios en las magnitudes de estos cambios impactan la fuerza del sumidero de carbono terrestre. Necesitamos cambiar la gestión del suelo hacia enfoques que conserven el carbono que tenemos, añadir más, e idealmente ralentizar los procesos que conducen a la pérdida de SOC ".
El concepto PROMISE considera cómo las tasas de ciclo del SOC se rigen por los procesos aleatorios que influyen en la proximidad entre los descomponedores microbianos y la materia orgánica, con énfasis en su ubicación física en la matriz del suelo. El equipo mostró cómo la aplicación de este nuevo modelo rastrea el destino de los átomos de carbono individuales a medida que interactúan con su entorno. sufriendo transformaciones bioquímicas y moviéndose a través del espacio poroso del suelo.
"Pensamos que el carbono siempre está en movimiento, como moléculas de agua en un río. A veces se quedan atascados (como en un remolino al borde de un río), pero eventualmente se desalojan y avanzan hacia su destino final:la mineralización a CO 2 , ", Dijo Pett-Ridge." En nuestro modelo de simulación, podemos rastrear el destino de los átomos de carbono individuales a medida que interactúan con su entorno, como una partícula que se mueve río abajo, quedando atascado y luego liberado de nuevo en el flujo principal, en un continuo dinámico ".
El marco PROMISE reforma el diálogo en torno a cuestiones relacionadas con la gestión del COS en un mundo fluctuante. El equipo dijo que quieren que el marco estimule el desarrollo de nuevas herramientas analíticas y estructuras de modelos en todas las disciplinas, incluidos los ecologistas del suelo, biogeoquímicos, modeladores de ecosistemas y biólogos matemáticos, que iluminarán los controles físicos sobre el flujo de carbono entre plantas, suelos y piscinas atmosféricas.
"Los ecosistemas funcionan porque la transferencia de energía no se detiene, ", Dijo Pett-Ridge." Al lidiar con la naturaleza dinámica del carbono del suelo, podemos gestionar de forma más eficaz este recurso fundamental en un mundo cambiante ".
