Los suelos podrían liberar mucho más CO2 de lo esperado a la atmósfera a medida que el clima se calienta, según una nueva investigación realizada por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab).

Sus hallazgos se basan en un experimento de campo que, por primera vez, exploró lo que sucede con el carbono orgánico atrapado en el suelo cuando todas las capas del suelo se calientan, que en este caso se extienden hasta una profundidad de 100 centímetros. Los científicos descubrieron que el calentamiento tanto de la superficie como de las capas más profundas del suelo en tres parcelas experimentales aumentó la liberación anual de CO2 de las parcelas entre un 34 y un 37 por ciento sobre el suelo no calentado. Gran parte del CO2 se originó en capas más profundas, lo que indica que las reservas de carbono más profundas son más sensibles al calentamiento de lo que se pensaba.

Informan de su trabajo en línea el 9 de marzo en la revista. Ciencias .

Los resultados arrojan luz sobre lo que es potencialmente una gran fuente de incertidumbre en las proyecciones climáticas. El carbono orgánico del suelo alberga tres veces más carbono que la atmósfera terrestre. Además, Se espera que el calentamiento aumente la velocidad a la que los microbios degradan el carbono orgánico del suelo. liberando más CO2 a la atmósfera y contribuyendo al cambio climático.

Pero, hasta ahora, la mayoría de los experimentos de calentamiento del suelo basados ​​en el campo solo se enfocaron en los primeros cinco a 20 centímetros de suelo, lo que deja una gran cantidad de carbono sin contabilizar. Los expertos estiman que los suelos por debajo de los 20 centímetros de profundidad contienen más del 50 por ciento de las reservas de carbono orgánico del suelo del planeta. Las grandes preguntas han sido:¿en qué medida las capas más profundas del suelo responden al calentamiento? ¿Y qué significa esto para la liberación de CO2 a la atmósfera?

"Descubrimos que la respuesta es bastante significativa, "dice Caitlin Hicks Pries, investigador postdoctoral en la División de Ciencias del Clima y Ecosistemas de Berkeley Lab. Realizó la investigación con la coautora correspondiente Margaret Torn, y Christina Castahna y Rachel Porras, que también son científicos de Berkeley Lab.

"Si nuestros hallazgos se aplican a suelos de todo el mundo que son similares a los que estudiamos, es decir, suelos que no están congelados ni saturados, Nuestros cálculos sugieren que para el 2100 el calentamiento de las capas más profundas del suelo podría provocar una liberación de carbono a la atmósfera a una tasa significativamente mayor que la actual. quizás incluso tan alto como el 30 por ciento de las emisiones anuales de carbono causadas por el hombre en la actualidad, dependiendo de los supuestos en los que se basa la estimación, "agrega Hicks Pries.

La necesidad de comprender mejor la respuesta de todas las profundidades del suelo al calentamiento se subraya mediante proyecciones que, durante el próximo siglo, los suelos más profundos se calentarán aproximadamente al mismo ritmo que los suelos superficiales y el aire. Además, Simulaciones del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de la temperatura media global del suelo, utilizando un escenario de "negocios como siempre" en el que las emisiones de carbono aumentan en las próximas décadas, predicen que el suelo se calentará 4 ° Celsius para el 2100.

Para estudiar los impactos potenciales de este escenario, los científicos de Berkeley Lab fueron pioneros en una configuración experimental innovadora en la Estación de Investigación Forestal Blodgett de la Universidad de California, que se encuentra en las estribaciones de las montañas de Sierra Nevada de California. El suelo de la estación de investigación es representativo de los suelos forestales templados, que a su vez representan alrededor del 13,5 por ciento del área de suelo en todo el mundo.

Los científicos construyeron su experimento alrededor de seis parcelas de suelo que miden tres metros de diámetro. El perímetro de cada parcela estaba rodeado por 22 cables calefactores que se hundieron verticalmente a más de dos metros bajo tierra. Calentaron tres de las parcelas a 4 ° Celsius durante más de dos años, dejando las otras tres parcelas sin calefacción para que sirvan como controles.

Monitorearon la respiración del suelo de tres formas diferentes durante el transcurso del experimento. Cada parcela tenía una cámara automatizada que medía el flujo de carbono en la superficie cada media hora. Además, un día al mes, Hicks Pries y el equipo midieron los flujos de carbono en la superficie en siete ubicaciones diferentes en cada parcela.

Un tercer método investigó el importantísimo reino subterráneo. Se instaló un juego de "pajitas" de acero inoxidable debajo de la superficie en cada parcela. Los científicos usaron las pajitas para medir las concentraciones de CO2 una vez al mes a cinco profundidades entre 15 y 90 centímetros. Al conocer estas concentraciones de CO2 y otras propiedades del suelo, podrían modelar la medida en que cada profundidad contribuyó a la cantidad de CO2 liberado en la superficie.

Descubrieron que, del 34 al 37 por ciento de aumento de CO2 liberado en las tres parcelas calentadas, El 40 por ciento de este aumento se debió al CO2 que provenía de menos de 15 centímetros. También encontraron que la sensibilidad del suelo al calentamiento era similar en las cinco profundidades.

Los científicos dicen que estos hallazgos sugieren que el grado en que el carbono orgánico del suelo influye en el cambio climático puede estar subestimado actualmente.

"Existe la suposición de que el carbono en el subsuelo es más estable y no responde tanto al calentamiento como en la capa superior del suelo, pero hemos aprendido que ese no es el caso, "dice Torn." Las capas más profundas del suelo contienen mucho carbono, y nuestro trabajo indica que es un componente clave que falta en nuestra comprensión de la posible retroalimentación de los suelos al clima del planeta ".