Los investigadores tomaron muestras de suelo en varios lugares a lo largo de la meseta de Edwards en Texas para determinar los efectos de las lluvias históricas en la respiración del suelo de los microbios. Los microbios que viven en la región verde oscuro tuvieron lluvias históricas de 34 a 38 pulgadas entre 1961 y 1990, mientras que los de la región roja oscura experimentaron menos de 14 pulgadas de lluvia en el mismo período. Los microbios de las zonas más húmedas emiten dos veces más carbono que los de las zonas más secas. Crédito:Mapeo realizado por Jenny Weisburg.
Los científicos han sabido que los microbios que viven en el suelo pueden desempeñar un papel importante en la producción de carbono atmosférico que puede acelerar el cambio climático. pero ahora los investigadores de la Universidad de Texas en Austin han descubierto que los microbios del suelo de sitios históricamente más húmedos son más sensibles a la humedad y emiten significativamente más carbono que los microbios de regiones históricamente más secas. Los resultados, informó hoy en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , señalar el camino hacia modelos climáticos más precisos y mejorar la comprensión de los científicos sobre las distintas diferencias regionales en la vida microbiana.
Los microbios en el suelo agregan entre 44 mil millones y 77 mil millones de toneladas de carbono a la atmósfera cada año, más que todos los combustibles fósiles combinados, a través de un proceso llamado respiración. A medida que el planeta se calienta, se espera que aumente la respiración del suelo, pero los pronosticadores han tenido problemas para determinar con precisión cuánto. La nueva investigación indica que para predecir mejor los cambios en la respiración del suelo, Los pronosticadores deben prestar atención no solo al cambio climático sino también a la historia del clima, ya que los microbios responden de manera diferente a los cambios en su entorno en áreas más húmedas que en áreas más secas.
En regiones con más precipitaciones históricamente, Se descubrió que los microbios del suelo respiran el doble de carbono a la atmósfera que los microbios de las regiones más secas. Los científicos determinaron que esto se debía a que los microbios respondían de manera diferente al cambio:los de las áreas más húmedas eran cuatro veces más sensibles a los cambios de humedad que sus contrapartes de las áreas más secas.
"Los modelos actuales asumen que los microbios del suelo en cualquier lugar del mundo muestran las mismas respuestas al cambio ambiental y lo hacen instantáneamente, "dice Christine Hawkes, profesor de biología integrativa, "pero demostramos que las lluvias históricas dan forma a la respuesta de respiración del suelo".
La investigadora Stephanie Kivlin extrae núcleos en parcelas de suelo en el Lady Bird Johnson Wildflower Center junto con uno de los tres experimentos durante seis años que encontraron que la cantidad de carbono que emiten los microbios del suelo es mayor en áreas donde históricamente hay más lluvia en el suelo. Crédito:Christine Hawkes, La Universidad de Texas en Austin
No está claro si la idea de cómo los microbios del suelo responden a la humedad cambiaría drásticamente los resultados de los esfuerzos de modelado del clima en todo el mundo. cuales, hasta aquí, han adoptado diferentes enfoques para estimar cómo responde la respiración del suelo a la humedad. Incorporar el nuevo descubrimiento en modelos de ecosistemas, sin embargo, podría ayudar a mejorar las predicciones basadas en diferencias locales o regionales en la respiración del suelo y la historia del clima.
Hawkes y el equipo llevaron a cabo tres estudios a largo plazo que incluían investigaciones de campo y experimentos de laboratorio que se llevaron a cabo durante seis años. En cada caso, el hallazgo fue el mismo:los niveles históricos de lluvia demostraron ser críticos para la forma en que los microbios del suelo responderían al cambio, afectando el resultado al igual que lo hace la temperatura.
"¿Ha oído hablar de la crisis de la replicación? Bueno, probamos estas tres formas diferentes, y no pudimos conseguir que los suelos hicieran nada diferente, "Dice Hawkes." Esto sugiere que los legados de lluvia limitarán la función futura del suelo, pero necesitamos más estudios para determinar cuánto y por cuánto tiempo ".
Los microbios del suelo emiten miles de millones de toneladas de carbono a la atmósfera cada año. Un nuevo estudio de la Universidad de Texas en Austin encuentra que algunos microbios producen más carbono atmosférico que otros, y que los niveles históricos de lluvia impulsan la respuesta de estos microbios. Crédito:Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico
La investigación también destaca matices previamente desconocidos sobre las comunidades de microbios que viven bajo tierra. Simple y microscópico, no obstante, los microbios poseen rasgos distintivos. A través de la descomposición y la respiración, los microbios del suelo afectan el equilibrio entre el carbono atrapado bajo tierra y el emitido a la atmósfera, y este equilibrio no es el mismo de una comunidad regional a otra, los investigadores de UT Austin aprendieron. Examinaron el suelo recolectado en varios lugares de Texas a lo largo de la meseta de Edwards y encontraron que los microbios de las muestras de suelo más secas (que viven en áreas con una cuarta parte de agua que los microbios de los suelos más húmedos) respondieron con una fracción de las emisiones de carbono de su primos de suelo húmedo producidos. Estas diferencias persistieron independientemente de otras características del suelo.
"Debido a que los microbios son pequeños y enormemente diversos, tenemos esta idea de que cuando el entorno cambia, los microbios pueden moverse rápidamente o cambiar las abundancias locales para rastrear ese cambio ambiental, "Hawkes dijo." Descubrimos, sin embargo, que los microbios del suelo y sus funciones son muy resistentes al cambio. La resistencia al cambio ambiental es importante porque significa que las condiciones locales previas limitarán el funcionamiento de los ecosistemas cuando se enfrenten a un cambio climático ".
