Se espera que las emisiones de carbono a la atmósfera provenientes de arroyos y ríos aumenten a medida que las temperaturas del agua más cálidas estimulen tasas más rápidas de descomposición de la materia orgánica.

Pero un nuevo estudio dirigido por la investigadora de la Universidad de Utah Jennifer J. Follstad Shah, en colaboración con un equipo de 15 científicos en EE. UU. y Europa, sugiere que estas tasas de descomposición pueden no aumentar tanto como se esperaba. De hecho, el estudio indica que las tasas promedio de descomposición pueden aumentar entre un 5 y un 21 por ciento con un aumento de 1 grado a 4 grados Celsius en la temperatura del agua, la mitad del aumento del 10 al 45 por ciento predicho por la teoría metabólica. La temperatura media anual del agua para algunos arroyos y ríos está aumentando actualmente a una tasa anual de alrededor de 0,01 grados a 0,1 grados Celsius debido a los cambios en el clima y el uso de la tierra.

El estudio "Síntesis global de la sensibilidad a la temperatura de la descomposición de la hojarasca en arroyos y ríos" se publicó el 28 de febrero en Biología del cambio global .

Los arroyos y ríos cubren aproximadamente el 3 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra, pero son un contribuyente importante al ciclo global del carbono. Estos cursos de agua constituyen un hábitat importante donde la materia orgánica, como la hojarasca, se transforma a través de procesos físicos y el consumo de microbios e invertebrados. Parte de la materia orgánica consumida contribuye al crecimiento de estos organismos, pero una parte se 'pierde' río abajo cuando los invertebrados rompen la basura en pedazos más pequeños y otra parte se emite a la atmósfera en forma de dióxido de carbono a través de la respiración.

El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global y a la acidificación de los océanos.

El agua más caliente mejora la descomposición de la materia orgánica, pero no está claro si el cambio climático resultará en más carbono emitido a la atmósfera en relación con el carbono transportado río abajo al océano.

"Este proceso no es tan obvio como el derretimiento de los casquetes polares y los impactos sobre una criatura carismática como el oso polar, pero es un indicador importante del cambio climático global, "Follstad Shah dijo:y uno que tiene implicaciones para los valores utilizados en los modelos de cambio climático.

"Todavía hay muchas cosas sobre el ciclo del carbono que no entendemos, ", dijo." Comprender la sensibilidad a la temperatura de los procesos de los ecosistemas que gobiernan el ciclo del carbono es imperativo a medida que aumentan las temperaturas globales ".

El nuevo estudio revisó datos de más de 1, 000 informes que representan a 41 países y 85 géneros de plantas diferentes para cuantificar la sensibilidad de la descomposición de la basura en arroyos y ríos a los cambios de temperatura. Tomó en cuenta la densidad de invertebrados, la posición global y la calidad de la cama como factores que controlan la sensibilidad a la temperatura de la descomposición de la cama.

El estudio encontró que el aumento de las temperaturas probablemente aumentará la tasa de descomposición de la basura, pero no tan rápido como se esperaba según la teoría metabólica. Dijo Follstad Shah. La teoría metabólica postula que la tasa metabólica de los organismos, que depende en parte de la temperatura, gobierna los procesos ecológicos. En este caso, según la teoría metabólica, la tasa de descomposición de la basura dependería de la tasa metabólica de los organismos del arroyo, que es estimulada por las temperaturas elevadas.

Follstad Shah y sus colegas encontraron que la sensibilidad a la temperatura de la descomposición de la basura era mayor en los biomas tropicales que en los templados. El estudio estima que un aumento de aproximadamente el 10 por ciento en la tasa de descomposición de la basura requiere solo un aumento de 1 grado Celsius en los trópicos, pero un aumento de 4 grados Celsius en los biomas templados.

La sensibilidad a la temperatura varió entre los diferentes tipos de plantas, lo que sugieren los datos puede deberse a diferencias en la química de las hojas. El estudio también encontró que la sensibilidad a la temperatura de la descomposición de la hojarasca era similar, ya fuera mediada por microbios solos o por microbios e invertebrados.

Eso sugiere que el equilibrio entre la cantidad de dióxido de carbono liberado y la cantidad de carbono que queda en forma sólida (la hojarasca que se mueve río abajo como partículas más pequeñas hacia un océano) debería permanecer relativamente constante incluso si las temperaturas aumentan. Dijo Follstad Shah. También sugiere que es posible hacer una inicial, pronóstico a gran escala de la respuesta de la tasa de ruptura a las temperaturas de los arroyos alteradas.

"Nuestro estudio es aplicable a los esfuerzos que utilizan medidas estandarizadas para medir la salud de arroyos y ríos, " ella dijo.

Muchos arroyos y ríos de todo el mundo están afectados. A veces, el deterioro se debe a cambios en la temperatura del agua u otras formas de contaminación.

"La descomposición de la basura es un proceso integrador. Se puede considerar como un sistema digestivo, ", Dijo Follstad Shah." Podemos determinar si un arroyo o río está en buenas condiciones si sabemos cómo se espera que cambie la descomposición de la basura en diferentes entornos, similar a cómo los médicos diagnostican la salud humana ".